За първи път астрономите са наблюдавали звезда, която се е въртяла в орбитата на свръхмасивната черна дупка в центъра на нашата галактика Млечен път. А звездата е “танцувала” по начин, който още Алберт Айнщайн е прогнозирала в общата теория на относителността, пише “CNN”.
Изследването е публикувано в четвъртък в списанието “Astronomy & Astrophysics”. Наблюденията бяха направени от астрономи, използващи най-големия телескоп на Европейската южна обсерватория в чилийската пустиня Атакама. Те видяха, че орбитата на звездата е оформена като розетка.
Теорията на гравитацията на Исак Нютон предполагаше, че орбитата ще изглежда като елипса, но не е така. Формата на розетата обаче поддържа теорията на относителността на Айнщайн.
“Общата относителност на Айнщайн прогнозира, че обвързаните орбити на един обект около друг не са затворени, както в нютоновата гравитация, а продължават да извършва прецесия напред в равнината на движение”, казва Райнхард Гензел в изявление. Той е директор в Института за извънземна физика “Макс Планк” в Гархинг, Германия.
Гензел също ръководи програма, която демонстрира този резултат. Инициативата се стреми да повиши точността на измерванията за период от 30 години.
Специални ефекти
“Този известен ефект, видян за първи път в орбитата на планетата Меркурий около Слънцето, беше първото доказателство в полза на теорията за общата относителност”, каза Гензел. “Сто години по-късно сега открихме същия ефект при движението на звезда, обикаляща около орбита на компактния радиоизточник Стрелец А* в центъра на Млечния път. Този наблюдателен пробив засилва доказателствата, че Стрелец А* трябва да бъде свръхмасивна черна дупка от 4 милиона пъти по-голяма от масата на слънцето.”
Стрелец А* е свръхмасивната черна дупка в центъра на нашата галактика. Намира се на 26 000 светлинни години от Слънцето. Слънчевата ни система съществува на ръба на едно от масивните спирални рамена на Млечния път.
Около черната дупка могат да се намерят и други плътни звезди. Една от тях, звездата, станала известна като S2 в настоящето наблюдение, преминава най-близо до черната дупка в рамките на по-малко от 20 милиарда километра. Това е една от най-близките звезди, които се намират в орбита на черната дупка.
И когато наближава черната дупка, звездата се движи с 3% от скоростта на светлината. Нужни са 16 земни години, за да може звездата да завърши цялостна обиколка около черната дупка.
“Следвайки звездата в орбитата ѝ в продължение на повече от две десетилетия и половина, нашите префинени измервания категорично откриват прецесията на Шварцшилд на S2 по пътя ѝ около Стрелец А*”, казва Стефан Гилесен, който ръководи анализа на измерванията в Института Макс Планк за Извънземна физика.
Орбитите обикновено не са перфектни кръгове. Вместо това предметите се движат по-близо или по-далеч по време на въртене. Най-близкият подход на S2 към черната дупка се променя всеки път, което помага да се създаде формата на розетката. А теорията за общата относителност предсказва колко се променя тази орбита.
По-ясна картина
Теорията също позволи на учените да разберат повече за общата зона в центъра на нашата галактика, която е трудно да видим от такова разстояние, тъй като е замъглена от газ и прах в нашата система.
Наблюденията на звездата за периода от 27 години направиха това откритие възможно. Същият екип преди това отчете още начина, по който светлината на звездата се простира, когато се приближава до черната дупка.
“Предишният ни резултат показа, че излъчената от звездата светлина изпитва обща относителност. Сега показахме, че самата звезда усеща ефектите на общата относителност”, казва Пауло Гарсия, съавтор на изследването и изследовател в Португалския център за астрофизика и гравитация.
Модерните съвременни телескопи, като изключително големия телескоп на Европейската южна обсерватория, ще позволят наблюдения на по-слаби звезди, които се приближават още по-близо до черната дупка.
“Ако имаме късмет, може да заснемем звезди достатъчно близо, че всъщност да се усети въртенето, придърпването и самата черна дупка”, заяви Андреас Екарт, съавтор на проучването и водещ учен от университета в Кьолн в Германия. “Това отново би било съвсем различно ниво на относителност на изпитване”, подчерта той.
Превод: Диана Тодорова
