Вращающийся монстр в центре галактики выдаёт пульс: пространство-время оказалось втянутым в его танец

Идея о том, что чёрные дыры скрыты от наблюдателя, получила неожиданное опровержение: один из таких объектов выдал себя устойчивым ритмом, уловленным в результате длительных астрономических наблюдений.

По данным ECOticias, повторяющиеся сигналы в обломках разрушенной звезды стали самым убедительным подтверждением того, что вращающаяся чёрная дыра способна "увлекать" пространство-время, как и предсказывала теория общей относительности Альберта Эйнштейна.

Природа эффекта перетаскивания фреймов

Механизм, о котором идёт речь, известен как прецессия Лензе-Тирринга. Согласно теории, массивный вращающийся объект скручивает ткань пространства-времени вокруг себя, подобно волчку, погружённому в густую среду.

Такое вращение вызывает колебания близлежащих орбит даже без физического воздействия на них. Долгое время этот эффект оставался трудноуловимым: наблюдаемые замедления сейсмических или электромагнитных процессов требовали объяснения, но не давали чётких доказательств его существования в экстремальных условиях.

Прорыв стал возможен благодаря событию приливного разрушения, когда звезда подошла слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре и была разорвана неравномерным гравитационным полем. Образовавшийся горячий газовый диск и выброшенные струи материала оказались идеальной средой для фиксации ритмических колебаний.

Как был обнаружен 20-дневный ритм

Вспышка AT2020afhd произошла в галактике LEDA 145386, удалённой примерно на 120 миллионов световых лет. Сигнал впервые зафиксировали в январе 2024 года, после чего за объектом наблюдали несколько месяцев, ожидая повторяющихся структур.

Исследовательская группа под руководством Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук с участием Кардиффского университета обнаружила, что диск и джеты совершают согласованные колебания с периодом около 20 дней.

Значимость результата усиливалась тем, что яркость менялась в разных диапазонах — рентгеновском и радиоволновом. Такой синхронный ритм трудно объяснить случайным мерцанием.

Он указывает на то, что диск и струя взаимодействуют как единая система, демонстрируя эффект пространственно-временного "перетаскивания".

Телескопы, подтвердившие синхронность сигнала

Для анализа колебаний использовали данные обсерватории Swift имени Нила Герелса, отслеживающей высокоэнергетическое рентгеновское излучение, и Очень большой антенной решётки имени Карла Янского, регистрирующей слабые радиосигналы.

Обе установки фиксировали резкие повышения и падения яркости в одном и том же ритме. Согласованное поведение в двух независимых диапазонах делает интерпретацию особенно надёжной.

Подтверждение эффекта чрезвычайно важно: вращение чёрной дыры сложно измерить напрямую, а подобные сигналы дают косвенную, но точную информацию об ориентации объекта и скорости его вращения. Это открывает возможность использовать колебания как рабочий инструмент при изучении сверхмассивных чёрных дыр.

Что ждут будущие наблюдения

Подобные явления редки: вспышки приливного разрушения могут исчезнуть до того, как телескопы соберут достаточный объём данных. Тем не менее исследователи рассчитывают, что новые миссии, включая проект Einstein Probe, позволят фиксировать такие события на ранних этапах и наблюдать их чаще.

Это даст возможность понять, насколько распространены согласованные колебания дисков и джетов и являются ли они типичной особенностью активности чёрных дыр.