天文學家剛剛觀察到黑洞繞時空扭曲

在給出的結果中 科學的進步科學家描述了對與快速旋轉黑洞相關的時空螺旋渦旋的首次觀測。

黑洞框架拖曳的第一個證據

這種現象稱為鏡頭拖拽或幀拖拽。這個術語指的是旋轉黑洞扭曲其周圍時空的方式，拖拽附近的物質（例如恆星）並導致它們的路徑擺動。

該研究團隊由中國科學院國家天文台牽頭，卡迪夫大學支持。他們關注的是 AT2020afhd，這是一種潮汐破壞事件 (TDE)，其中一顆恆星被超大質量黑洞撕裂。

當恆星被摧毀時，它的殘骸在黑洞周圍形成了一個旋轉盤。從這個圓盤中，以接近光速的速度釋放出強烈的物質射流。

X 射線和無線電中觀察到的 20 天宇宙擺動

通過跟踪該事件中 X 射線和無線電信號的重複模式，研究人員發現圓盤和噴流一起搖擺。以20天為一個週期重複該動作。

這種效應背後的想法最初由愛因斯坦於 1913 年提出，後來由 Lens 和 Thering 在 1918 年將其轉化為數學形式。這些新測量結果支持了廣義相對論的一個關鍵預測，並可以幫助科學家研究黑洞旋轉、吸積物理以及噴流的形成方式。

卡迪夫大學物理與天文學學院的讀者、該論文的合著者之一科西莫·因塞拉博士說：“我們的研究提供了迄今為止最令人信服的透鏡-圖林進動證據——黑洞拖曳著時空，就像旋轉的頂部可能會在漩渦中拖曳周圍的水一樣。”

“這對物理學家來說是一份真正的禮物，因為我們證實了一個多世紀前的預測。不僅如此，這些觀察結果還告訴我們更多關於潮汐瓦解事件的性質——當一顆恆星被黑洞施加的巨大引力撕裂時。”

“與之前研究的包含穩定無線電信號的 TDE 不同，AT2020afhd 的信號顯示出短期變化，我們無法將其歸因於黑洞及其周圍組件釋放的能量。這也證實了阻力對我們思維的影響，並為科學家提供了一種探測黑洞的新方法。”

Swift 和 VLA 數據以及頻譜分析

為了確定框架拖曳信號，該團隊分析了尼爾·蓋雷爾斯·斯威夫特天文台 (Swift) 的 X 射線觀測結果和卡爾·詹斯基甚大陣列 (VLA) 的無線電測量結果。

他們還使用電磁光譜檢查了相關物質的成分、結構和行為，這有助於他們描述和量化效果。

“通過證明黑洞可以拖動時空並產生框架牽引效應，我們也開始了解該過程的機制，”因塞拉博士解釋道。

“就像帶電物體在旋轉時產生磁場一樣，我們看到一個巨大的旋轉物體（在本例中是黑洞）如何產生影響恆星和其他附近宇宙物體運動的磁場。

“這提醒我們，尤其是在節日期間，當我們驚奇地仰望夜空時，我們有機會了解大自然所產生的所有變化和風味中更非凡的東西。”

論文“檢測潮汐擾動事件中射流盤的共滯後”發表於 科學的進步。