Движението на звездата около чудовищната черна дупка на Млечния път доказва Айнщайн отново прав

Теорията на общата теория на относителността на Айнщайн току-що премина драматичен тест за черна дупка с летящи цветове.



Движението на звезда, обикаляща около Стрелец А*, свръхмасивната черна дупка в сърцето на нашата галактика Млечен път, точно съвпада с това, предсказано от общата теория на относителността, съобщава ново проучване.



„Общата теория на относителността на Айнщайн предвижда, че свързаните орбити на един обект около друг не са затворени, както в Нютоновата гравитация, а прецедират напред в равнината на движение. Този известен ефект-за пръв път наблюдаван в орбитата на планетата Меркурий около Слънцето-беше първото доказателство в полза на общата теория на относителността “, каза съавторът на изследването Райнхард Генцел, директор на Института за извънземна физика„ Макс Планк “в Гархинг, Германия. в изявление.

„Сто години по -късно сега открихме същия ефект при движението на звезда, обикаляща около компактния радиоизточник Стрелец А* в центъра на млечен път “, Добави Гензел. „Този ​​пробив в наблюдението укрепва доказателствата, че Стрелец А* трябва да е свръхмасивна черна дупка с 4 милиона пъти масата на Слънцето.“



Свързани: Изображения: черни дупки на Вселената

Наблюденията, направени с Много големия телескоп на Европейската южна обсерватория в Чили, разкриха за първи път, че звезда, обикаляща около свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път, се движи точно както е предсказано от Айнщайн

Наблюденията, направени с Много големия телескоп на Европейската южна обсерватория в Чили, разкриха за първи път, че звезда, обикаляща около свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път, се движи точно както е предсказано от теорията на общата теория на относителността на Айнщайн. Орбитата му е оформена като розетка, а не като елипса, както е предсказано от теорията на Нютон за гравитацията. Този ефект, известен като прецесия на Шварцшилд, никога досега не се е измервал за звезда около свръхмасивна черна дупка. Впечатлението на този художник илюстрира прецесията на орбитата на звездата, като ефектът е преувеличен за по -лесна визуализация.(Изображение: ESO / L. Calçada)



Споменатото движение на Генцел, наречено прецесия на Шварцшилд, описва един вид въртене в елиптичната орбита на обекта. Местоположението на най-близката точка на приближаване на обекта се променя с всяка обиколка, така че цялостната орбита е оформена като розетка, а не като проста, статична елипса.

Астрономите никога не са измервали прецесията на Шварцшилд в звезда, приближаваща се около свръхмасивна черна дупка - досега.

Изследователският екип използва много големия телескоп (VSO) на Европейската южна обсерватория (ESO) в Чили, за да проследи звезда, наречена S2, докато се върти около Стрелец А*, който се намира на около 26 000 светлинни години от Земята. В продължение на 27 години астрономите направиха повече от 330 измервания на позицията и скоростта на S2, използвайки множество VLT инструменти. (Един от тези инструменти се нарича GRAVITY, което дава името на изследователския екип: сътрудничеството на GRAVITY.)



Такъв дълъг прозорец за наблюдение беше необходим, за да се вземе прецесията на S2, тъй като на звездата са необходими 16 земни години, за да завърши една орбита около Стрелец А*.

Наблюдаваната прецесия съвпада точно с прогнозите на общата теория на относителността, което може да доведе до по -нататъшни открития по пътя, казват изследователите.

Тъй като измерванията на S2 толкова добре следват общата теория на относителността, можем да зададем строги граници за това колко невидим материал, като разпределена тъмна материя или възможни по -малки черни дупки, присъства около Стрелец А*, “членовете на екипа Гай Перин и Карин Перо - от Парижката обсерватория-PSL и Гренобълският институт по планетология и астрофизика във Франция, съответно-се казва в същото изявление.

„Това представлява голям интерес за разбиране на образуването и еволюцията на свръхмасивни черни дупки“, добавиха те.

Тази симулация показва орбитите на звездите много близо до свръхмасивната черна дупка в сърцето на Млечния път.

Тази симулация показва орбитите на звездите много близо до свръхмасивната черна дупка в сърцето на Млечния път. Една от тези звезди, наречена S2, обикаля на всеки 16 години и преминава много близо до черната дупка през май 2018 г.(Снимка: ESO / L. Calçada / spaceengine.org)

Новото проучване, публикувано онлайн днес (16 април) в списанието Астрономия и астрофизика , може да предскаже още по-вълнуващи прозрения за черните дупки. Например, идващите мегаскопи, като Изключително големия телескоп на ESO, биха могли да позволят на астрономите да проследяват звезди, които се доближават още повече до Стрелец А*, отколкото S2, казват изследователите.

Ако имаме късмет, може да заснемем звезди достатъчно близо, че те действително да усетят въртенето, завъртането на черната дупка “, каза членът на екипа от изследването Андреас Екарт от университета в Кьолн в Германия. „Това отново би било съвсем различно ниво на тестване на относителността.“

  • Удивителни космически гледки към много големия телескоп на ESO (снимки)
  • Как супермасивните черни дупки станаха толкова големи и накъсани? Учените все още не знаят.
  • Алберт Айнщайн: Биография, теории и цитати

Майк Уол е автор на „ Навън “(Grand Central Publishing, 2018; илюстрирано от Карл Тейт ), книга за търсенето на извънземен живот. Следвайте го в Twitter @michaeldwall . Следвайте ни в Twitter @Spacedotcom или Facebook .

ОФЕРТА: Спестете 45% от „Всичко за космоса“ „Как работи“ и „Всичко за историята“!

За ограничен период от време можете да направите дигитален абонамент за някоя от нашите най-продавани научни списания само за $ 2,38 на месец или 45% от стандартната цена за първите три месеца. Вижте оферта