Вселенная закрутилась по чужой воле: чёрная дыра показала эффект, который считали почти мифом

Наблюдения, которые астрономам удалось провести впервые, подтвердили идеи, сформулированные более века назад. Исследователи зафиксировали, как вращающаяся чёрная дыра искривляет пространство-время вокруг себя, демонстрируя эффект, о котором писали Альберт Эйнштейн, Йозеф Лензе и Ганс Тирринг.

Об этом сообщает Noticias. Это явление долгое время оставалось теоретическим, и только сейчас специалисты смогли увидеть его настолько отчётливо.

Что представляет собой эффект Лензе-Тирринга

Прецессия Лензе-Тирринга описывает, как вращающийся массивный объект буквально "увлекает" пространство-время, искажая траектории материи в своей близости.

Учёные сравнивают это с вихрями воды вокруг вращающегося волчка — даже если сам предмет двигается локально, его воздействие распространяется на всю среду.

В случае чёрной дыры подобный вихрь создаётся за счёт гигантского углового момента и экстремальной массы, которые меняют геометрию окружающего пространства.

Наблюдения показали, что вращение объекта приводит к колебаниям аккреционного диска — слоя материи, который спирально движется к горизонту событий. Частицы в струях, выбрасываемых вдоль оси вращения, испытывают отклонения, отражающие кривизну пространства-времени.

Благодаря чувствительным приборам астрономы проследили за циклом изменений, растянувшимся примерно на двадцать дней, что позволило реконструировать динамику происходящего.

Почему это наблюдение так важно

Эффект Лензе-Тирринга долго считался одним из самых трудноуловимых следствий общей теории относительности. Несмотря на многочисленные косвенные подтверждения, прямые наблюдения таких деформаций пространства-времени оставались вызовом.

Новые данные позволили исследователям оценить поведение вещества в экстремальных гравитационных условиях и сравнить результаты с расчётами, предложенными в начале XX века.

Совпадение теории и практики усиливает уверенность в корректности моделей, которые описывают эволюцию чёрных дыр и взаимодействие материи с гравитацией.

Точный мониторинг колебаний диска стал ключом к пониманию механизма. Астрономы получили возможность измерить характеристики вращения и плотности материи, а также увидеть, насколько сильно деформируется пространство вокруг таких объектов. Настолько детальные данные открывают путь к изучению ещё более сложных явлений, происходящих возле сверхмассивных чёрных дыр в центрах галактик.

Перспективы дальнейших исследований

Подтверждение прецессии Лензе-Тирринга укрепляет основу современной астрофизики и создаёт платформу для новых проектов. Учёные планируют использовать аналогичные методы наблюдений для других систем, чтобы определить, насколько универсальны зафиксированные эффекты.

Более точная картина процессов в окрестностях чёрных дыр поможет понять природу релятивистских струй, темпы роста таких объектов и структуру их магнитных полей.

Наблюдение вращающейся чёрной дыры, искривляющей пространство-время, стало примером того, как старые теории получают новое подтверждение благодаря современным технологиям. Это шаг, который позволяет лучше представить динамику Вселенной и те процессы, которые определяют её эволюцию.