Ученые впервые зафиксировали то, как черная дыра влияет на пространство и время

Ученые совершили прорыв, впервые не просто рассчитав на бумаге, а фактически «увидев» деформацию времени и пространства под действием черной дыры. Речь идет о явлении, известном как прецессия Лензе‑Тирринга — эффекте, который свыше столетия оставался лишь математическим следствием уравнений общей теории относительности, но был недоступен для прямого наблюдения. Теперь физики получили реальные доказательства того, как вращение черной дыры способно закручивать саму структуру пространства‑времени.

Долгое время этот эффект описывался лишь теоретически: массивный вращающийся объект «увлекает» за собой ткань пространства‑времени. В земных условиях его влияние ничтожно мало, однако вблизи черной дыры гравитация достигает такой мощи, что геометрия пространства‑времени подвергается реальной деформации.

Ключом к открытию стала вспышка AT2020afhd — результат разрушения звезды сверхмассивной черной дырой. Приблизившись на опасное расстояние, звезда была разорвана приливными силами, а ее вещество образовало вокруг дыры раскаленный аккреционный диск. Из внутренних областей диска в космос вырвались джеты — узкие струи вещества, разогнанные почти до скорости света.

Исследователи обратили внимание на аномалию: внутренние области диска и джеты демонстрировали синхронные колебания ориентации с периодом около 20 дней, словно «качали головой». Этот сигнал фиксировался одновременно во всех диапазонах — от радиоволн до рентгеновских лучей, что исключало случайные помехи или сбои оборудования.

Детальный анализ подтвердил, что причина этого явления — вращение черной дыры, которое искривляет и закручивает окружающее пространство‑время, заставляя диск и джеты периодически менять направление. Наблюдаемые колебания и представляют собой прецессию Лензе‑Тирринга, впервые зафиксированную на реальном астрофизическом объекте.

Это открытие переводит искривление пространства‑времени из разряда теоретических концепций в область практической астрофизики, ставя его в один ряд с изучением гравитационных волн и поиском экзопланет. Фиксация прецессии демонстрирует, что Вселенная гораздо динамичнее, чем принято считать: само пространство способно «двигаться», «течь» и активно взаимодействовать с материей. В перспективе такие наблюдения позволят точнее проверять общую теорию относительности в экстремальных условиях и, возможно, приблизят науку к созданию единой теории, объединяющей гравитацию и квантовую физику.