愛因斯坦又對了！旋轉黑洞扭曲宇宙時空

2025年12月18日，科學家們宣布，他們首次直接觀測到旋轉黑洞扭曲宇宙時空的證據。想像一下，當你攪拌一碗糖水，轉動的勺子會帶動周圍的水跟著旋轉。現在，這一場景放大到了宇宙尺度，一個巨大的黑洞在旋轉，它不僅吞噬一切，還能“拖拽”周圍的時空，讓整個宇宙結構像被攪動的糖水一樣扭曲。

這一發現發表在最新《科學進展》雜志上，由中國科學院國家天文臺領導、卡迪夫大學支持的研究團隊完成。它不僅證實了愛因斯坦100多年前的預言，還為我們揭開了黑洞的更多秘密。

黑洞是宇宙中最極端的天體之一。它是由恒星坍縮形成的，當一顆大質量恒星耗盡燃料后，核心會塌縮成一個密度極高的點——奇點。黑洞的引力如此強大，以至于連光都無法逃脫。

根據阿爾伯特·愛因斯坦1915年提出的廣義相對論，引力不是一種“力”，而是時空的彎曲。時空就像一張巨大的橡膠膜，重物（如行星或黑洞）會讓它凹陷，影響附近物體的運動。

旋轉的黑洞更特別：它們不只彎曲時空，還會“拖拽”它，就像一個高速旋轉的陀螺會拉扯周圍的空氣。這就是所謂的“框架拖拽”效應。簡單說，黑洞旋轉時，會像攪拌機一樣“攪動”時空，導致附近物質的軌道搖擺不定。這個效應在日常生活中微乎其微，但在黑洞附近，它能制造出戲劇性的宇宙事件。

研究團隊關注的焦點是一個叫AT2020afhd的“潮汐破壞事件”（TDE）。什么是TDE？想像一顆恒星不幸靠近一個超大質量黑洞。黑洞的引力像潮汐一樣拉扯恒星的兩端，把它撕成碎片。這些碎片會形成一個圍繞黑洞旋轉的“吸積盤”——一個炙熱的、旋轉的物質環，就像土星環但更狂暴。從這個盤中，黑洞會噴射出接近光速的高能物質流，叫“噴流”。在AT2020afhd事件中，科學家們發現，吸積盤和噴流在以20天的周期搖擺。這不是隨機晃動，而是黑洞旋轉拖拽時空的直接證據。

為什么這是首次？過去，科學家在其他TDE中看到過穩定的信號，但AT2020afhd的信號有短期變化，無法用能量釋放解釋。這讓團隊確信，這就是“框架拖拽”在起作用。通過分析X射線、無線電和光譜數據，他們描繪出黑洞如何像磁鐵一樣產生“引力磁場”，影響附近物質。

令人震驚的是，早在100多年前，愛因斯坦就提出了黑洞會產生“框架拖拽”效應，但直到現在，我們才有技術捕捉到它，并直接證實了廣義相對論的一個關鍵預測。它幫助我們了解黑洞的自轉速度、吸積過程（物質如何落入黑洞）和噴流的形成。噴流是宇宙中最強大的能量源之一，能影響整個星系的演化。知道黑洞如何拖拽時空，就能更好地模擬這些過程，甚至預測更多TDE事件。