Звезда зумира прошлу црну рупу чудовишта, потврђује релативност

По први пут, истраживачи су посматрали звезду како трчи поред супермасивне црне рупе у срцу Млечног пута, потврђујући да је њено кретање показало ефекте опште релативности, како је предвидео Алберт Ајнштајн.



Звезде Млечног пута круже око огромне црне рупе зване Стрелац А*, која је генерално тиха гледано са Земље, осим што се цепа повремени предмет који се подударају преблизу. Маса црне рупе је 4 милиона пута већа од Сунчеве и показује највеће гравитационо поље наше галаксије, чинећи је - и малу групу звезда које круже око ње великом брзином - савршеним полигоном за екстремне ефекте предвиђене Ајнштајновом теоријом општа релативност.



Већ 26 година истраживачи посматрају центар Млечног пута помоћу инструмената из Европске јужне опсерваторије (ЕСО). 'Галактички центар био је наша лабораторија за испитивање гравитације', рекла је Оделе Страуб, астрофизичарка на Паришкој опсерваторији и коауторка нове студије на конференцији за новинаре ЕСО 26. јула.

Симулација која приказује орбите звезда крајње близу супермасивне црне рупе на Млечном путу



Симулација која приказује орбите звезда крајње близу супермасивне црне рупе у језгру Млечног пута. Звезда С2, која кружи сваких 16 година, прошла је врло близу црне рупе у мају 2018. године, дозвољавајући астрономима да испитају екстремне ефекте релативности.(Кредит за слику: ЕСО / Л. Цалцада / спацеенгине.орг)

Астрономи су користили нова инфрацрвена опажања са инструмената ГРАВИТИ, СИНФОНИ и НАЦО на ЕСО-овом веома великом телескопу у Чилеу како би пратили звезду, познату као С2, која је део групе звезда које се брзо крећу у орбити око супермасивне црне рупе, са 26.000 светлости. године од Земље.

У мају 2018, ови астрономи су били сведоци проласка С2 врло близу ове црне рупе. У то време, С2 се кретао изузетно брзо - 25 милиона км/х (15,5 милиона мпх). Поређењем мерења положаја и брзине које су извршили ГРАВИТИ и СИНФОНИ и претходних мерења С2, тим је открио да је искривљена светлост звезде у складу са предвиђањима на основу опште релативности како гравитација савија простор-време.



Мерења С2 јасно показују ефекат познат као црвени помак, Званичници ЕСО -а кажу у саопштењу .

Уметник

Уметнички утисак звезде С2 која пролази поред супермасивне црне рупе у центру Млечног пута. Проучавајући ову звезду, астрономи су успешно тестирали Ајнштајнову теорију опште релативности.(Кредит за слику: ЕСО / М. Корнмессер)



'Редсхифт нам говори како гравитација утиче на фотоне док путују кроз свемир', Андреа Миа Гхез, астроном и професор на Одељењу за физику и астрономију на Калифорнијском универзитету у Лос Анђелесу која није била укључена у ово истраживање,рекао је Спаце.цом.

Гравитационо поље супермасивне црне рупе растегло је светлост напуштајући С2, а промена таласне дужине светлости из С2 поравнава се са оним што предвиђа Ајнштајнова теорија, наводи се у саопштењу.

Нова мерења и резултати не слажу се са оним што би предвидела једноставнија, Њутнова теорија гравитације, рекли су истраживачи на конференцији за новинаре. Франк Еисенхауер, виши стручни сарадник Института Мак Планк за ванземаљску физику и главни истраживач за ГРАВИТИ и СИНФОНИ спектрограф, показао је живописан графикон који истиче ту дивергенцију на конференцији за новинаре ЕСО - читајући „Ајнштајн 1: 0 Њутн“ - изазивајући клицање публика.

Ово је први пут да је такво одступање од Њутнове теорије гравитације примећено у звезди око супермасивне црне рупе, рекли су истраживачи у саопштењу, иако је то био други пут да су приметили С2 око црне рупе; прате систем више од две деценије. Последњи пут када је прошло, пре 16 година, резолуција мерења није била довољно добра да поприми ефекте релативности.

Једна од стотина слика прикупљених НАЦО инструментом ЕСО -а

Једна од стотина снимака прикупљених НАЦО инструментом ЕСО -овог веома великог телескопа у Чилеу током две деценије, пратећи кретање звезда које круже врло близу супермасивне црне рупе у центру Млечног пута.(Кредит за слику: ЕСО / МПЕ)

Као људска бића на Земљи, ми падамо, испуштамо ствари и не плутамо са планете у свемир; & стидљиво; из свакодневне перспективе, прилично добро разумемо гравитацију. Међутим, од различитих закона физике, гравитација је најмање испитана , иако [то је] оно што најбоље разумемо из људског постојања ', рекао је Гхез. Ово ново истраживање помаже да се учврсти наше разумијевање гравитације у већим размјерима.

'Доношење овог закона је изузетно важно', рекао је Гхез. Чак и ако нисте у праву, или радите са погрешним разумевањем гравитације - чак и у малом обиму - те грешке су се можда накупиле у већим размерама, додала је она.

Овај рад приказује како гравитација делује у близини супермасивне црне рупе, чиме се побољшава разумевање научника о сили и његови ефекти, рекли су истраживачи. 'Овде у Сунчевом систему можемо само тестирати законе физике сада и под одређеним околностима', рекла је Францоисе Делпланцке, шеф одсека за системски инжењеринг у ЕСО-у и коаутор нове студије. 'Зато је у астрономији веома важно проверити да ли су ти закони још увек важећи тамо где су гравитациона поља много јача.'

Астрономи ће наставити да посматрају и проучавају С2 и надају се да ће ускоро показују ефекат опште релативности на малој ротацији орбите звезде док се удаљава од супермасивне црне рупе, рекли су истраживачи.

Резултати новог истраживања објављени су данас на интернету (26. јула) у часопису Астрономи & Астропхисицс.

Пошаљите е -поруку Цхелсеа Гохд на цгохд@спаце.цом или је следите @цхелсеа_гохд . Пратите нас @Спацедотцом , Фејсбук и Гоогле+ . Оригинални чланак о Спаце.цом .