Por primera vez, los astrónomos han observado directamente que un agujero negro que gira rápidamente está "arrastrando" el espacio-tiempo circundante, provocando que experimente oscilaciones periódicas mensurables. Este fenómeno confirma una predicción clave hecha por la teoría general de la relatividad de Einstein hace más de cien años.Este avance proviene del seguimiento a largo plazo de un evento de perturbación de marea en el que una estrella es destrozada por un agujero negro. Proporciona una nueva ventana para que la comunidad científica estudie la rotación de los agujeros negros, la estructura de los discos de acreción y el mecanismo de formación de los chorros.
La investigación fue dirigida por el Observatorio Astronómico Nacional de la Academia de Ciencias de China y participó por la Universidad de Cardiff y otras instituciones. El objetivo de la observación fue el evento de perturbación de marea cuyo nombre en código es AT2020afhd: una estrella se rompió después de irrumpir en el "radio de la muerte" de un agujero negro supermasivo, y sus restos formaron un disco de acreción brillante y expulsaron chorros de material que se acercaban a la velocidad de la luz. Al analizar las señales de radio y rayos X emitidas por el evento, el equipo descubrió que tanto el disco de acreción como el chorro oscilaban sincrónicamente, con un ciclo de aproximadamente 20 días, mostrando un ritmo de "oscilación" coordinado y estable.
La investigación señala que esta oscilación es la "precesión de la lente-sedienta" predicha por la relatividad general, también conocida como "efecto de arrastre del marco de referencia": un agujero negro en rotación distorsionará y arrastrará el espacio-tiempo circundante, provocando que la dirección orbital de la materia cercana cambie lentamente. Anteriormente, los científicos deducían la existencia de este efecto principalmente a través de métodos indirectos, pero esta vez es la primera vez que se captura directamente una señal clara de la coprecesión del disco y el chorro en el sistema de disco-chorro de acreción del agujero negro.
En este evento, el material de la estrella desgarrada cayó rápidamente en el agujero negro, formando un disco de acreción giratorio de alta velocidad y provocando chorros de alta energía expulsados a lo largo del eje de rotación del agujero negro. Las observaciones muestran que el disco y el chorro no apuntan de manera estable en una sola dirección, sino que "asienten" como un todo en el espacio. Este cambio coordinado es difícil de explicar mediante las fluctuaciones tradicionales en la liberación de energía, pero es muy consistente con las características de precesión causadas por el arrastre del espacio y el tiempo.
Cosimo Inserra de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff, coautor del artículo, dijo que este estudio proporciona la evidencia más sólida hasta el momento de la precesión de Lens-Tilling. "Como una peonza que produce remolinos en el agua, el agujero negro arrastra el espacio-tiempo a su alrededor". Señaló que, a diferencia de eventos anteriores de perturbación de mareas en los que la señal de radio era relativamente estable, la señal de radio de AT2020afhd tenía cambios a corto plazo que no podían atribuirse simplemente a fluctuaciones en la producción de energía, lo que reforzaba aún más la explicación de la resistencia del espacio-tiempo.
Para identificar este efecto, el equipo de investigación científica utilizó exhaustivamente datos de múltiples telescopios, incluidos telescopios espaciales en la banda de rayos X y observaciones de radio del Very Large Antenna Array (VLA) Karl Jansky con base en tierra, mientras realizaba un análisis detallado del espectro electromagnético del evento. Los estudios espectrales ayudan a los científicos a aclarar la composición y estructura del material acretado, probando así en modelos teóricos si la configuración geométrica y el comportamiento dinámico del sistema de disco-jet son consistentes con las predicciones de la resistencia del marco.
Los investigadores subrayaron que este descubrimiento no sólo confirma una vez más la validez de la relatividad general en entornos gravitacionales extremos, sino que también proporciona nuevas herramientas para medir el giro de los agujeros negros, comprender cómo cae la materia en los agujeros negros y cómo se forman los chorros de alta energía. Se espera que los eventos de perturbación de mareas como AT2020afhd se conviertan en el futuro en laboratorios naturales para detectar sistemáticamente el "vórtice espacio-temporal" de los agujeros negros, ayudando a los humanos a describir mejor la verdadera apariencia de los cuerpos celestes más extremos del universo.
Los resultados relevantes se publicaron en la revista "Science Advances" el 10 de diciembre de 2025. El artículo se titula "Detection of disk-jet coprecession in a tidal disruption event" (Detección de coprecesión de disk-jet en un evento de interrupción de mareas). El equipo de investigación cree que con la nueva generación de estudios del cielo multibanda y los telescopios de alta sensibilidad puestos en funcionamiento, se espera que los humanos capturen señales similares en más eventos de perturbación de mareas y representen sistemáticamente el "vórtice gravitacional" de los agujeros negros que arrastran el espacio y el tiempo.
Compilado de /ScitechDaily