科学者らが回転するブラックホールが周囲の時空を引っ張りねじ曲げるのを観測し、一般相対性理論の世紀前の予測を確認した。この現象は超大質量ブラックホールによる恒星の破壊中に検出された。この発見はブラックホールのスピンとジェット形成に関する新たな洞察を提供する。
画期的な観測で、天文学者らはレンズ・ティリング予進運動、すなわちフレーム・ドラッギング効果を初めて目撃した。これは回転するブラックホールが時空の布を歪め、近くの物質、例えば恒星の軌道に影響を与える現象である。この出来事はScience Advancesに掲載された研究で詳述されており、AT2020afhdという潮汐破壊事象を中心に扱われており、超大質量ブラックホールによって恒星が引き裂かれた。
中国科学院国家天文台が主導し、カーディフ大学が貢献した研究では、恒星の残骸からの信号を追跡した。残骸がブラックホールの周りに回転する降着円盤を形成するにつれ、光速に近い強力なジェットが噴出された。研究者らは円盤とジェットの同期した揺らぎを観測し、20日ごとに繰り返すもので、ニール・ゲーレルズ・スウィフト観測所のX線データとカール・G・ジャンスキー大規模配列の電波観測で捉えられた。
電磁分光学により物質の組成と挙動をさらに分析し、フレーム・ドラッギング信号を確認した。この効果は1913年にアルベルト・アインシュタインが最初に理論化し、1918年にヨーゼフ・レンズとハンス・ティリングが定式化したもので、回転する質量物体が重力磁場を生成する方法を示しており、回転する荷電物体が磁場を生成するのに似ている。
カーディフ大学の共同著者コシモ・インセラ博士は、この発見を次のように述べた：「我々の研究は、レンズ・ティリング予進運動の最も説得力のある証拠を示している—ブラックホールが時空を自身に引きずる様子で、回転する独楽が周囲の水を渦に引き込むのと同様だ。」彼は、以前の潮汐破壊事象が安定した信号を示したのに対し、AT2020afhdの変動性がこの引きずり効果の証拠を強化し、ブラックホールを探る新しい方法を提供すると付け加えた。
これらの観測は一般相対性理論の重要な側面を検証するだけでなく、降着物理学とブラックホールのジェット発射機構の理解を進展させる。