Може ли гравитацията да усуче времето на възел? Астрономите потвърдиха ефект, който е трудно дори да си представим.

Открити са най-убедителните доказателства за общата теория на относителността.

За първи път астрономи успяха да уловят директно един от най-неуловимите ефекти на общата теория на относителността. Наблюдавайки мощен взрив в дълбокия космос, международен екип получи доказателства, че пространство-времето наистина се извива около бързо въртяща се черна дупка, както е предсказал Алберт Айнщайн преди повече от век.

Изследването е свързано с AT2020afhd – рядко събитие, при което свръхмасивна черна дупка разкъсва звезда. Отломките са формирали ярък акреционен диск, а струите материя са се устремили навън почти със скоростта на светлината. Учените са забелязали, че радиосигналите и рентгеновите лъчи от това събитие варират с една и съща 20-дневна периодичност. Това свидетелства за съвместното „люлеене“ на диска и струите, което е характерен признак за прецесията на Ленс-Тиринг – усукването на пространство-времето от въртяща се черна дупка.

Според Козимо Инсера от Университета в Кардиф това е най-убедителното доказателство за подобен ефект, получено от наблюдения. Той отбелязва, че поведението на обекта се вписва съвсем точно в прогнозите на общата теория на относителността, където въртящата се черна дупка изглежда „увлича“ пространство-времето в бавна спирала. Тези открития помагат за по-доброто разбиране на начина, по който звездата се разпада при приливно събитие, и какви процеси управляват формирането на акреционния диск и струите.

Учените са били привлечени от необичайната динамика на радиосигналите. За разлика от други подобни събития техните характеристики се променяли бързо и не се вписвали в обичайните механизми, свързани с енергийните потоци около черната дупка. Това затвърди интерпретацията за ефектите на прецесията и предостави нов инструмент за изучаване на въртенето и акрецията.

Екипът използва рентгеновите данни от обсерваторията Swift на НАСА и радионаблюденията от Very Large Array, както и спектроскопия, която им позволи да оценят структурата и състава на заобикалящата ги материя. Комбинираните резултати съвпаднаха с теоретичните модели, предвиждащи „вибрация“ на пространство-времето под влияние на въртенето на черната дупка.

Инсера заяви, че наблюдението показва как екстремната гравитация оформя средата на такива обекти. Той сравни процеса с това как въртящо се тяло създава поле, което може да повлияе на движението на заобикалящата го материя. В този случай черната дупка създава гравитомагнитно влияние, което определя поведението на близките звездни отломки.

Ученият отбеляза, че откритието напомня за сложността на процесите, протичащи в космоса, и за това колко много неизследвани обекти все още предстои да бъдат открити. То също така подчертава нарастващите възможности на съвременната астрономия, която ни позволява да видим разнообразието от явления, създадени от природата.

Работата завършва многогодишния път от теоретичните прогнози на Айнщайн до тяхното потвърждение при едно от най-разрушителните събития във Вселената. Изследването е публикувано в списание Science Advances.