Astronomer upptäcker svart hål som vrider rumtiden för första gången

Forskare har observerat ett roterande svart hål som drar och vrider rumtiden runt sig, vilket bekräftar en hundraårig förutsägelse från allmän relativitetsteori. Fenomenet upptäcktes under förstörelsen av en stjärna av ett supermassivt svart hål. Upptäckten ger nya insikter i svarta håls rotation och jetbildning.

I en banbrytande observation har astronomer bevittnat Lense-Thirring-precessionen, eller frame-draggningseffekten, för första gången. Detta sker när ett roterande svart hål deformerar rumtidens väv och påverkar banorna för närliggande materia som stjärner. Händelsen, som beskrivs i en studie publicerad i Science Advances, kretsade kring AT2020afhd, en tidal disruptionshändelse där en stjärna revs sönder av ett supermassivt svart hål.

Forskningen, ledd av National Astronomical Observatories vid Chinese Academy of Sciences med bidrag från Cardiff University, spårade signaler från stjärnans rester. När skräpet bildade en roterande ackretionsskiva runt det svarta hålet, kastades kraftfulla jetstrålar ut i nästan ljushastighet. Forskare noterade en synkroniserad vobbling i skivan och jetstrålarna, som upprepades var 20:e dag, fångad genom röntgendata från Neil Gehrels Swift Observatory och radiomätningar från Karl G. Jansky Very Large Array.

Elektromagnetisk spektroskopi analyserade materialets sammansättning och beteende ytterligare och bekräftade frame-draggningssignalen. Denna effekt, som först teoretiserades av Albert Einstein 1913 och formaliserades av Josef Lense och Hans Thirring 1918, visar hur ett roterande massivt objekt genererar ett gravitomagnetiskt fält, liknande hur ett roterande laddat objekt skapar ett magnetfält.

Dr. Cosimo Inserra, medförfattare från Cardiff University, beskrev fyndet: «Vår studie visar den mest övertygande bevisen hittills för Lense-Thirring-precession – ett svart hål som drar rumtiden med sig på samma sätt som en roterande snurra kan dra med sig vatten runt sig i en virvel.» Han tillade att till skillnad från tidigare tidala disruptionshändelser med stadiga signaler stärkte AT2020afhds variabilitet bevisen för denna draggningseffekt och erbjuder ett nytt sätt att undersöka svarta hål.

Dessa observationer validerar inte bara centrala aspekter av allmän relativitetsteori utan främjar också förståelsen av ackretionsfysik och jetstartsmekanismer i svarta hål.

Relaterade artiklar

Astronomer har observerat ett supermassivt svarta hål i galaxen VV 340a som avfyrar en vobblande jet som kastar ut stjärnbildande gas med en takt på cirka 19 solmassor per år. Denna process, fångad med flera teleskop inklusive James Webb Space Telescope, visar hur svarta hål kan reglera galaxers utveckling genom att begränsa ny stjärnbildning. Jetens precession, liknande en snurrande snurra, förstärker dess interaktion med omgivande gas.

Rapporterad av AI

Forskare har utvecklat de mest detaljerade simuleringarna hittills av hur materia ackreteras runt svarta hål, med fullständig allmän relativitetsteori och strålnings effekter inkorporerade. Ledd av Lizhong Zhang från Institute for Advanced Study och Flatiron Institute, överensstämmer studien med verkliga astronomiska observationer. Publicerad i The Astrophysical Journal, fokuserar den på stjärnmassiva svarta hål och använder kraftfulla superdatorer.

Ett internationellt team av astronomer har hittat bevis för att materialet runt supermassiva svarta hål har utvecklats över miljarder år, vilket utmanar länge hållna antaganden. Observationer av kvasarer visar ett skiftande förhållande mellan ultraviolett och röntgenstrålning från det tidiga universum till nutid. Upptäckten, ledd av forskare vid Nationalobservatoriet i Aten, tyder på att svarta håls miljöer inte är statiska genom kosmisk historia.

Rapporterad av AI

Astronomer har föreslagit att ett ovanligt stort svart hål i en galax från för 13 miljarder år sedan kan vara en primordial rest från universums gryning. Upptäckt av James Webb Space Telescope väger svarta hålet 50 miljoner gånger solens massa men saknar omgivande stjärnor, vilket utmanar traditionella bildningsteorier. Detaljerade simuleringar indikerar att det kan ha uppstått från täthetsfluktuationer efter big bang.

 

 

 

Denna webbplats använder cookies

Vi använder cookies för analys för att förbättra vår webbplats. Läs vår integritetspolicy för mer information.
Avböj