天文学家在探索宇宙奥秘的征程中取得了一项重大突破——首次直接观测到旋转黑洞引发的时空涡旋畸变。这一发现不仅验证了爱因斯坦广义相对论的一项关键预言，还为研究黑洞的极端物理特性提供了全新视角。
该研究由中国科学院国家天文台主导，联合卡迪夫大学科研团队完成。研究人员将目光投向一场特殊的宇宙事件——编号为AT2020afhd的潮汐瓦解事件（TDE）。在这场事件中，一颗恒星因过于靠近超大质量黑洞，被其极端引力撕成碎片，形成高速旋转的吸积盘，并伴随接近光速的物质喷流。
通过分析尼尔·格雷尔斯雨燕天文台捕捉的X射线数据，以及卡尔·G·扬斯基甚大阵列记录的射电信号，科研团队发现吸积盘与喷流的运动存在周期性扰动。这种每20天重复一次的协同变化，成为时空扭曲效应的直接证据。研究团队指出，这种扰动模式与黑洞旋转拖拽周围时空的现象高度吻合。
这种现象在物理学中被称为伦琴-塞林进动效应，或参考系拖曳效应。其核心机制可类比为旋转的陀螺带动周围水流形成漩涡——黑洞的旋转会扭曲其附近的时空结构，导致附近恒星和气体的运行轨迹产生缓慢摆动。该理论最早由爱因斯坦于1913年提出，1918年经伦琴与塞林完成数学建模，但此前始终缺乏直接观测证据。
论文合著者、卡迪夫大学物理与天文学院科西莫·因塞拉博士形象地解释道：“就像旋转的带电体会产生磁场，大质量旋转天体也会产生引力磁场。这种效应会显著影响周围天体的运动轨迹。”他特别强调，此次观测到的AT2020afhd事件具有独特性——其射电信号存在短期波动，这种波动无法用黑洞自身能量释放解释，反而与参考系拖曳效应的预测完全一致。
研究团队进一步运用电磁光谱分析技术，解析了黑洞周围物质的构成与运动状态。这些数据不仅证实了时空扭曲效应的存在，还揭示了物质坠入黑洞的复杂过程，以及喷流形成的可能机制。因塞拉博士比喻称：“这就像通过观察水面涟漪推断水下漩涡的强度，我们正在逐步揭开黑洞如何‘搅动’时空的奥秘。”
这项成果为黑洞研究开辟了新路径。科学家们现在可以通过分析类似事件的电磁信号特征，精确测量黑洞的自旋参数，甚至追溯恒星被撕裂的完整过程。正如研究团队所言：“当我们仰望星空时，这些发现提醒着我们——人类已经具备探测宇宙中最极端、最神秘现象的能力。”
