Cientistas observaram um buraco negro giratório arrastando e distorcendo o espaço-tempo ao seu redor, confirmando uma previsão centenária da relatividade geral. O fenômeno foi detectado durante a destruição de uma estrela por um buraco negro supermassivo. Esta descoberta fornece novas perspectivas sobre rotações de buracos negros e formação de jatos.
Em uma observação inovadora, astrônomos testemunharam pela primeira vez a precessão de Lense-Thirring, ou efeito de arrasto de quadro. Isso ocorre quando um buraco negro rotativo deforma o tecido do espaço-tempo, influenciando as trajetórias de matéria próxima, como estrelas. O evento, detalhado em um estudo publicado em Science Advances, centrou-se em AT2020afhd, um evento de disrupção de maré onde uma estrela foi despedaçada por um buraco negro supermassivo.
A pesquisa, liderada pelo Observatório Astronômico Nacional da Academia Chinesa de Ciências com contribuições da Universidade de Cardiff, rastreou sinais dos restos da estrela. À medida que os detritos formavam um disco de acreção giratório ao redor do buraco negro, jatos poderosos foram ejetados a quase a velocidade da luz. Os pesquisadores notaram um balanço sincronizado no disco e nos jatos, repetindo-se a cada 20 dias, capturado por dados de raios X do Observatório Neil Gehrels Swift e observações de rádio do Karl G. Jansky Very Large Array.
A espectroscopia eletromagnética analisou ainda mais a composição e o comportamento do material, confirmando o sinal de arrasto de quadro. Esse efeito, teorizado pela primeira vez por Albert Einstein em 1913 e formalizado por Josef Lense e Hans Thirring em 1918, demonstra como um objeto massivo giratório gera um campo gravitomagnético, semelhante a um objeto carregado rotativo criando um campo magnético.
Dr. Cosimo Inserra, coautor da Universidade de Cardiff, descreveu a descoberta: "Nosso estudo mostra a evidência mais convincente até agora da precessão de Lense-Thirring — um buraco negro arrastando o espaço-tempo consigo da mesma forma que um pião giratório pode arrastar a água ao seu redor em um redemoinho." Ele acrescentou que, ao contrário de disrupções de maré anteriores com sinais estáveis, a variabilidade de AT2020afhd fortaleceu a evidência para esse efeito de arrasto, oferecendo uma nova maneira de sondar buracos negros.
Essas observações não apenas validam aspectos chave da relatividade geral, mas também avançam o entendimento da física de acreção e dos mecanismos de lançamento de jatos em buracos negros.