正如爱因斯坦首次预测的那样,天文学家在黑洞周围发现了时空漩涡。 “这是给物理学家的真正礼物”

一颗破碎的恒星揭示了一个旋转黑洞周围的时空漩涡。

来源:ZME科学

一百多年来,物理学家已经知道——至少在纸面上——旋转的黑洞应该会搅动它们周围的宇宙。现在,由于一颗遥远恒星的剧烈死亡,天文学家终于实时观察到宇宙搅拌的发生。

当一颗恒星太靠近超大质量黑洞并在天文学家所说的潮汐瓦解事件(TDE)中被撕裂时,这一事件就发生了。其后果被编目为 AT2020afhd,它意外地成为了一个实验室,用于测试爱因斯坦广义相对论中最奇怪的预测之一:巨大的旋转物体可以将时空本身拖入慢速漩涡。

通过追踪这颗恒星残骸中 X 射线和无线电波的有节奏闪烁,科学家们报告了迄今为止最清晰的证据,证明黑洞正在扭曲其周围的时空结构——这种现象被称为 Lense-Thirring 进动。

当一颗恒星成为时空追踪者

潮汐破坏事件本质上是混乱的。当这颗注定失败的恒星伸展和撕碎时,它的气体在黑洞周围形成一个发光的圆盘。有时,该圆盘还会发射出狭窄的物质射流,以接近光速的速度向外射出。

AT2020afhd 原来很特别。

观看这一事件的天文学家注意到,它的 X 射线光有规律地急剧变亮和变暗(幅度超过十倍)。每隔 19.6 天,信号就会重复一次。不久之后,射电望远镜也出现了匹配的节奏。

关键细节不仅仅是时间。 X射线和无线电波一起摇摆。

该研究的合著者、卡迪夫大学的科西莫·因塞拉 (Cosimo Inserra) 表示:“我们的研究展示了迄今为止最令人信服的 Lense-Thirring 进动证据——黑洞拖曳时空,就像旋转的陀螺拖曳漩涡中的水一样。”

为什么这对于黑洞之外很重要

研究结果发表在《科学进展》杂志上。