Een groep wetenschappers maakt melding van de allereerste waarnemingen van een wervelende vortex in de ruimtetijd, veroorzaakt door een snel roterend zwart gat. Het proces, dat bekendstaat als het Lense-Thirring-effect of frame-dragging, beschrijft hoe zwarte gaten de ruimtetijd om hen heen vervormen, waardoor objecten in hun omgeving, zoals sterren, worden meegesleurd en hun banen verstoord raken (Science Advances, 10 december).
Het team, onder leiding van wetenschappers van de Chinese Academie van Wetenschappen, met steun van de Cardiff-universiteit (VK), onderzocht een getijdeverstoring met de aanduiding AT2020afhd. Bij deze gebeurtenis werd een ster verscheurd door de getijdenkracht van een superzwaar zwart gat. Rond dit zwarte gat vormde zich een wervelende schijf bestaande uit de restanten van de ster, waaruit krachtige jets van materie met bijna de snelheid van het licht werden uitgestoten. Door ritmische veranderingen in zowel röntgen- als radiosignalen afkomstig van de gebeurtenis waar te nemen, ontdekte het team dat de schijf en de jets een synchrone schommelbeweging maakten, die zich om de twintig dagen herhaalde.
Met behulp van röntgengegevens van de Swift-ruimtetelescoop van NASA en radiogegevens van de Very Large Array heeft het team kunnen vaststellen dat deze gebeurtenis het gevolg was van frame-dragging: een effect dat in 1913 voor het eerst theoretisch werd beschreven door Albert Einstein en in 1918 wiskundig werd uitgewerkt door de Oostenrijkse natuurkundigen Josef Lense en Hans Thirring. De waarneming bevestigt een voorspelling van de algemene relativiteitstheorie en biedt wetenschappers nieuwe mogelijkheden voor het bestuderen van de rotatie van zwarte gaten, de fysica van accretie en de vorming van jets.
‘Door te laten zien dat een zwart gat de ruimtetijd kan meeslepen, beginnen we ook het mechanisme van dit proces te begrijpen’, aldus Cosimo Inserra, lector aan de faculteit Natuur- en Sterrenkunde van de Cardiff-universiteit en een van de co-auteurs van het artikel. ‘Op dezelfde manier waarop een geladen object een magnetisch veld creëert wanneer het aan het draaien wordt gebracht, zien we hoe een zwaar ronddraaiend object – in dit geval een zwart gat – een zwaartekrachtveld opwekt dat de beweging van sterren en andere kosmische objecten in zijn buurt beïnvloedt.’ (EE)
Einstein’s theory comes wrapped up with a bow: astronomers spot star “wobbling” around black hole