Pela primeira vez, os astrônomos observaram diretamente que um buraco negro em rotação rápida está “arrastando” o espaço-tempo circundante, fazendo com que ele sofra oscilações periódicas mensuráveis. Este fenómeno confirma uma previsão fundamental feita pela teoria geral da relatividade de Einstein há mais de cem anos.Esta descoberta resulta da monitorização a longo prazo de um evento de perturbação das marés em que uma estrela é dilacerada por um buraco negro. Ele fornece uma nova janela para a comunidade científica estudar a rotação dos buracos negros, a estrutura dos discos de acreção e o mecanismo de formação dos jatos.

A pesquisa foi liderada pelo Observatório Astronômico Nacional da Academia Chinesa de Ciências e contou com a participação da Universidade de Cardiff e outras instituições. O alvo de observação foi o evento de perturbação das marés de codinome AT2020afhd - uma estrela foi dilacerada após romper o "raio da morte" de um buraco negro supermassivo, e seus restos formaram um disco de acreção brilhante e ejetaram jatos de material que se aproximavam da velocidade da luz. Ao analisar os sinais de raios-X e rádio emitidos pelo evento, a equipe descobriu que tanto o disco de acreção quanto o jato oscilavam de forma síncrona, com um ciclo de cerca de 20 dias, mostrando um ritmo de "balanço" coordenado e estável.

A pesquisa aponta que essa oscilação é a "precessão Lense-Thirring" prevista pela relatividade geral, também conhecida como "efeito de arrasto do quadro de referência": um buraco negro em rotação irá distorcer e arrastar o espaço-tempo circundante, fazendo com que a direção orbital da matéria próxima mude lentamente. Anteriormente, os cientistas inferiram a existência deste efeito principalmente através de métodos indiretos, mas desta vez é a primeira vez que um sinal claro da co-precessão do disco e do jato foi capturado diretamente no sistema disco-jato de acreção do buraco negro.

Neste evento, o material da estrela rasgada caiu rapidamente no buraco negro, formando um disco de acreção giratório de alta velocidade e impulsionando jatos de alta energia ejetados ao longo do eixo de rotação do buraco negro. As observações mostram que o disco e o jato não apontam de forma estável em uma única direção, mas “acenam” como um todo no espaço. Esta mudança coordenada é difícil de explicar pelas flutuações tradicionais na libertação de energia, mas é altamente consistente com as características de precessão causadas pelo arrastamento do espaço e do tempo.

Cosimo Inserra, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Cardiff, co-autor do artigo, disse que este estudo fornece a evidência mais forte até agora da precessão do Lens-Tilling. "Como um pião produzindo redemoinhos na água, o buraco negro arrasta o espaço-tempo ao seu redor." Ele destacou que, ao contrário dos eventos anteriores de perturbação das marés, onde o sinal de rádio era relativamente estável, o sinal de rádio do AT2020afhd teve alterações de curto prazo que não podiam ser simplesmente atribuídas a flutuações na produção de energia, fortalecendo ainda mais a explicação do arrasto espaço-temporal.

Para identificar este efeito, a equipa de investigação científica utilizou de forma abrangente dados de vários telescópios, incluindo telescópios espaciais na banda de raios X e observações de rádio do Very Large Antenna Array (VLA) Karl Jansky baseado em terra, enquanto conduzia uma análise detalhada do espectro eletromagnético do evento. Estudos espectrais ajudam os cientistas a esclarecer a composição e estrutura do material agregado, testando assim em modelos teóricos se a configuração geométrica e o comportamento dinâmico do sistema disco-jato são consistentes com as previsões de arrasto de quadro.

Os investigadores enfatizaram que esta descoberta não só verifica mais uma vez a validade da relatividade geral em ambientes gravitacionais extremos, mas também fornece novas ferramentas para medir a rotação dos buracos negros, compreender como a matéria cai nos buracos negros e como se formam os jatos de alta energia. Espera-se que eventos de perturbação de marés como o AT2020afhd se tornem laboratórios naturais para detectar sistematicamente o "vórtice espaço-tempo" de buracos negros no futuro, ajudando os humanos a descrever melhor a verdadeira aparência dos corpos celestes mais extremos do universo.

Resultados relevantes foram publicados na revista "Science Advances" em 10 de dezembro de 2025. O artigo é intitulado "Detecção de co-recessão disco-jato em um evento de ruptura de maré" (Detecção de co-recessão disco-jato em um evento de ruptura de maré). A equipa de investigação acredita que, com a nova geração de levantamentos celestes multi-banda e telescópios de alta sensibilidade colocados em operação, espera-se que os humanos captem sinais semelhantes em mais eventos de perturbação das marés e representem sistematicamente o "vórtice gravitacional" dos buracos negros que arrastam o espaço e o tempo.

Compilado de /ScitechDaily