Танец звезды с черной дырой подтвердил Теорию относительности

Опубликованно 24.04.2020 09:12

Движение звезды, вращающейся вокруг Стрельца А *, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь, точно соответствует предсказанию Общей теории относительности, сообщает новое исследование.

“Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что связанные орбиты одного объекта вокруг другого не замкнуты, как в ньютоновской гравитации, а прецессируют вперед в плоскости движения. Этот знаменитый эффект - впервые увиденный на орбите планеты Меркурий вокруг Солнца - был первым доказательством в пользу общей теории относительности“, - говорится в заявлении соавтора исследования Рейнхарда Гензеля, директора Института внеземной физики им. Макса Планка в Гархинге, Германия.

“Спустя сто лет мы обнаружили тот же эффект в движении звезды, вращающейся вокруг компактного радиоисточника Стрельца А * в центре Млечного пути“, - добавил Гензел. “Этот наблюдательный прорыв подтверждает, что Стрелец А * должен быть сверхмассивной черной дырой, в 4 миллиона раз превышающей массу Солнца“.

Упомянутое Гензелем движение, называемое прецессией Шварцшильда, описывает своего рода вращение на эллиптической орбите объекта. Расположение точки ближайшего приближения объекта меняется с каждым кругом, поэтому общая орбита имеет форму розетки, а не простого статического эллипса.

Астрономы никогда не измеряли прецессию Шварцшильда в звезде, сверкающей вокруг сверхмассивной черной дыры - до сих пор.

Исследовательская группа использовала очень большой телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, чтобы отследить звезду под названием S2, которая вращается вокруг Стрельца A *, который находится на расстоянии около 26 000 световых лет от Земли. В течение 27 лет астрономы провели более 330 измерений положения и скорости S2 с использованием нескольких приборов VLT. (Один из этих инструментов называется GRAVITY, что дает исследовательской группе название: Сотрудничество GRAVITY.)

Такое длинное наблюдательное окно было необходимо, чтобы уловить прецессию S2, поскольку звезде требуется 16 земных лет, чтобы завершить одну орбиту вокруг Стрельца A *.

Исследователи считают, что наблюдаемая прецессия точно соответствует прогнозам общей теории относительности, что может привести к дальнейшим открытиям в будущем.

“Поскольку измерения S2 так хорошо следуют общей теории относительности, мы можем установить строгие ограничения на то, сколько невидимого материала, такого как распределенная темная материя или возможные более мелкие черные дыры, присутствует вокруг Стрельца А *“, - члены команды Гай Перрин и Карин Перро - из Парижской обсерватории - PSL и Гренобльского института планетологии и астрофизики во Франции соответственно - говорится в том же заявлении.

“Это представляет большой интерес для понимания формирования и развития сверхмассивных черных дыр“, - добавили они.

Новое исследование, которое было опубликовано сегодня (16 апреля) в Интернете в журнале Astronomy & Astrophysics, может предвещать еще более захватывающее понимание черных дыр. Например, грядущие мегаскопы, такие как “Исключительно большой телескоп“ ESO, могут позволить астрономам отслеживать звезды, которые становятся даже ближе к Стрельцу А *, чем S2, считают исследователи.

Напомним, ранее сообщалось, что в Млечном Пути нашли новую черную дыру.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

Категория: Наука