Учены выявили особенности движения звезды в очень сильном гравитационном поле сверхмассивной чёрной дыры, которые были предсказаны общей теорией относительности (ОТО) Эйнштейна. Это событие стало кульминацией 26-летних наблюдений центра Галактики на телескопах ESO в Чили, отмечается в пресс-релизе Европейской Южной Обсерватории.
В центре нашей галактики, в 26000 световых лет от Земли, находится сверхмассивная чёрная звезда (по крайней мере, так называют высокоплотный объект Стрелец А*). Вокруг этого гиганта с сильнейшим гравитационным полем движется множество звёзд. Одна из них - S2, движение которой ученые смогли отследить в мае этого года, когда она подошла максимально близко к чёрной дыре. Она двигалась со скоростью более 25 миллионов километров в час, что составляет примерно три процента от скорости света. Инфракрасные наблюдения за движением звезды были выполнены с помощью чувствительных приёмником GRAVITY, SINFONI и NACO на Очень Большом Телескопе ESO (VLT), расположенном в Чили.
Полученные данные о скорости и положениях звезды ученые сравнили с предсказаниями, сделанными на основе ньютоновской теории тяготения, общей теории относительности и другими теориями тяготения. Результаты сравнения не согласовались с теорией Ньютона, но зато прекрасно соотнеслись с ОТО.
В качестве доказательства: изменение длины световых волн, который исходят от S2. Волны растягивались под влиянием сильного гравитационного поля чёрной дыры, и спектральные линии источника излучения (звезды S2) переместились в красную область Спектра. Этот эффект называется гравитационным красным смещением. Раньше он не наблюдался вблизи сверхмассивный чёрной дыры.
“В нашей Солнечной системе мы можем проверять выполнение законов физики только в данный момент и при определенных условиях. И поэтому для астрономии так важно убедиться, что эти законы выполняются и в случае гораздо более сильных гравитационных полей”, - подчеркивает значение открытия Франсуа Дельпланк (Françoise Delplancke), глава Отдела системной инженерии ESO (System Engineering Department).
Звезду S2 ученым удалось "поймать" ещё два года назад, и уже тогда было понятно, что перед ними - идеальная "естественная лаборатория" для изучения релятивистских эффектов в системы чёрной дары. Сейчас звезда начинает удаляться от чёрного гиганта, но астрономы не собираются прекращать наблюдения. Предполагается, что очень скоро они смогут выявить и другой релятивистский эффект: незначительное вращение орбиты звезды, известное как прецессия Шварцшильда.
Исследование проводила международная группа под руководством Рейнхарда Генцеля (Reinhard Genzel) из Института внеземной физики Макса Планка (MPE) в Гархинге (Германия) при участии специалистов всего мира: из Парижской обсерватории (PSL), Альпийского университета в Гренобле, CNRS, Института астрономии Макса Планка, Кельнского университета, Португальского Центра астрофизики и гравитации CENTRA и ESO. Научная статья об их открытии опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
[Фото: ESO]
