A 26 éves csillagászati megfigyelések adatelemzésének eredménye a Tejút közepén egy szupermasszív fekete lyuk erős gravitációs mezőjében egy csillag mozgásának sajátosságának hivatkozott megerősítése volt az általános relativitáselmélet által előrejelzett csillag mozgásának sajátosságára. Erről az Astronomy & Astrophysics tudományos folyóirat egy cikkében számoltak be.
A tudósok kutatásának tárgya ezekben az években az S2 csillag, amely a Tejút galaktikus központjában, a Nyilas A * szupermasszív fekete lyuk mellett helyezkedik el. A fekete lyuk tömege négy milliószerese a Nap tömegének, és 26 ezer fényévnyire van a Földtől. Maga az S2 csillag, amely a B spektrumtípushoz tartozik, az S-klaszter egyik legjobban tanulmányozott csillaga - a 2002-ben felfedezett gyorsan mozgó csillagok csoportja.
„Ez csak a második megközelítés az S2 és egy fekete lyuk között, amelyet nyomon követni tudtunk. Másrészt a műszer pontossága jelentősen javult az elmúlt tíz évben, lehetővé téve ez a találkozó rendkívül nagy felbontású nyomon követését. Már évek óta gondosan felkészülünk erre az eseményre, mivel ez lehetővé teszi a relativista hatások sajátosságának kipróbálását a gyakorlatban.
A fekete lyukat több tucat csillag és több nagy gázfelhő veszi körül, amelyek időnként veszélyes távolságban közelednek hozzá. Einstein általános relativitáselmélete szerint ezek a találkozások és a hozzájuk kapcsolódó relativista hatások különös hatást gyakorolnak a csillag pályájára, elmozdítva annak pericentráját. És a tudósok ezt a gyakorlatban megerősítették.
2003-ban a csillag veszélyes távolságban közeledett a fekete lyukhoz, ami először lehetővé tette az asztrofizikusoknak, hogy nyomon kövessék, hogy a pályája megváltozott-e a fekete lyuk gravitációja hatására. A csillag és a Nyilas A * csillag következő átalakulására csak ez év májusában került sor, amelyre a tudósok nagyon hosszú ideig és óvatosan készültek. Az eseményt a világ számos vezető távcsöve követte.
A Hubble, a VLT és más nagy Föld-megfigyelő intézetek ez év áprilisától kezdték el szinte állandó S2 megfigyeléseket végezni, a spektrum infravörös és közeli infravörös tartományában működő SINFONI, GRAVITY és NACO eszközök segítségével.
Kritikus volt a 2018 májusában összegyűjtött adatok, amikor a csillag kevesebb mint 20 milliárd kilométer távolságra közeledett a fekete lyukhoz. A fekete lyuk és a csillag közötti kölcsönhatás annyira erős volt, hogy a fekete lyuk utóbbi sebességét 25 millió kilométerre óránként felgyorsította (a fénysebesség csaknem 3% -a).
Promóciós videó:
A tudósok megjegyzik, hogy az interakció különösen egy csillag színének éles változásában nyilvánul meg az úgynevezett gravitációs vöröseltolódás hatására - az elektromágneses hullámok "nyújtása", amikor egy erőteljes gravitációs mezővel bejutnak egy területre. Az S2 esetében a csillag észrevehetően „megpirult”, amikor közeledett a Nyilas A * -hoz, majd egy idő múlva megszerezte a szokásos színét. Ennek a hatásnak az erőssége - amint azt a VLT megfigyelései is mutatják - teljes mértékben megegyezett azzal, amit a relativitáselmélet és a kapcsolódó gravitációs időtágulás jelensége megjósolt.
„Az S2 kezdeti megfigyelései a GRAVITY műszerrel körülbelül két évvel ezelőtt kezdődtek. Még akkor is egyértelmű vöröseltolódási hatást azonosítottunk, amely a fekete lyukhoz kapcsolódik, és ez ismét megerősítette Einstein általános relativitáselméletét”- mondja Frank Eisenhower asztrofizikus, aki a GRAVITY és SINFONI spektrográfiákkal dolgozik.
"A legközelebbi megközelítés során a képek többségében még a fekete lyuk körül is halvány fényt észleltünk, amely lehetővé tette számunkra, hogy nagyon szorosan nyomon követhessük a csillag pályáját, és végül tanúja lehessenünk az S2 gravitációs vöröseltolódásának."
Hasonlóképpen, a tudósok megerősítették, hogy az S2 mozgása az Einstein számításai alapján kiszámított mennyiséggel eltér a szokásos Newtoni pályáról. Genzel és csapata szerint mindkettő ismét bizonyítja, hogy Einsteinnek igaza van, amikor leírja, hogyan viselkedik a tér-idő és az egész Univerzum szövete.
A kutatók szerint most természetes laboratóriumuk van a szupermasszív fekete lyukak és a relativista hatások vizsgálatához.
Nikolay Khizhnyak