Observările din Telescopul foarte mare au arătat mai întâi efectele prezise de teoria generală a relativității lui Einstein privind mișcarea unei stele care trece în apropierea unei găuri negre supermassive în centrul Calei Lactee. Aceasta este punctul culminant al unei campanii de telescoape de 26 de ani din Chile.
Cea mai apropiată gaură neagră supermassivă este încărcată în nori groși de praf și este la distanță de 26000 de ani-lumină de la noi. Acesta este un monstru gravitațional, depășind masa solară de 4 milioane de ori. Înconjurat de un mic grup de stele, care se rotește în jurul găurii la viteze mari. Acesta este cel mai puternic câmp gravitațional din galaxia noastră și joacă rolul unui loc ideal pentru a studia fizica gravitațională și pentru a testa teoria generală a relativității.
Viziunea artistică reflectă calea unei stele S2, apropiindu-se de o gaură neagră supermassivă în centrul Calei Lactee. Pe măsură ce abordează câmpul gravitațional puternic, conduce la faptul că culoarea stelei se schimbă ușor în roșu, ceea ce este o consecință a teoriei generale a relativității
Sondajele IR noi de la instrumentele sensibile GRAVITY, SINFONI și NACO pe Telescopul Foarte Mare ne-au permis să urmărim una dintre stele, numită S2, când se apropia de gaura neagră din mai 2018. Cel mai apropiat punct de abordare a ajuns la mai puțin de 20 de miliarde de km la o viteză mai mare de 25 milioane km / h (aproape 3% din viteza luminii).
Echipa a comparat măsurătorile de poziție și viteza de la GRAVITY și SINFONI, împreună cu supravegherea anterioară a S2 utilizând alte instrumente. Am inclus și predicțiile gravitației lui Newton, teoria generală a relativității și alte teorii ale gravitației. Rezultatele noi nu sunt de acord cu previziunile lui Newton și sunt în perfectă concordanță cu pozițiile lui Einstein.
Diagrama arată mișcarea unei stele S2 în jurul unei găuri negre supermassive din centrul Calei Lactee. Compusă din observații cu telescoape și instrumente ESO timp de 25 de ani. O stea petrece 16 ani, terminând un zbor orbital și a venit aproape de o gaură neagră în mai 2018
Aceste măsurători extrem de precise sunt efectuate de o echipă internațională de oameni de știință condusă de Institutul Max Planck. Oamenii de știință au reușit pentru a doua oară să observe trecerea strânsă a lui S2 la gaura neagră din centrul galactic. Dar de data aceasta au folosit hardware îmbunătățit semnificativ.
Măsurătorile noi indică în mod clar efectul redirecției gravitaționale. Lumina de la o stea este întinsă la valuri mai lungi de câmpul gravitațional puternic al unei găuri negre. Măsurarea lungimii de undă a luminii din S2 se potrivește exact cu ceea ce a fost prezis în teoria generală a relativității lui Einstein. Aceasta este prima dată când o abatere de la predicția teoriei mai simple a gravității lui Newton a fost observată atunci când o stea se mișcă în jurul unei găuri negre supermassive.
Simularea arată orbitele stelelor aproape de o gaură neagră supermassivă în centrul Calei Lactee. Steaua S2 trece la fiecare 16 ani aproape de gaura neagra. Ultima dată când a fost observată convergența în mai 2018
Oamenii de știință au folosit SINFONI pentru a măsura viteza S2 în direcția de la Pământ și dispozitivul GRAVITY pentru a efectua calcule extrem de precise ale locului stelei pentru a determina forma orbitei sale. GRAVITY creează o imagine clară care vă permite să urmăriți mișcarea stelară la o distanță de 26 000 de ani-lumină.
Primele observații ale lui S2, realizate acum 2 ani, au arătat că cercetătorii au obținut laboratorul perfect sub forma unei găuri negre. Într-o scurtă trecere, era chiar posibil să fixăm o strălucire slabă în jurul gaurii negre, ceea ce a ajutat să urmăm îndeaproape steaua pe orbită. Au trecut mai mult de 100 de ani, iar Einstein reușește încă să-și dovedească cazul.
Primul test de succes al teoriei lui Einstein în apropierea unei găuri negre supermassive
În sistemul solar, este posibil să se verifice legile fizicii acum și în anumite circumstanțe. Prin urmare, este important ca astronomii să înțeleagă dacă aceste legi rămân în vigoare atunci când câmpurile gravitaționale sunt mult mai puternice. Este de așteptat ca revizuirile suplimentare să prezinte un alt efect relativist - o rotație ușoară a orbitei stelare (precesia Schwarzschild), deoarece S2 se îndepărtează de gaura neagră.
Steaua S2 face o apropiere apropiată de o gaură neagră în centrul Calei Lactee
Oamenii de știință au petrecut mult timp creând instrumente unice puternice care sunt necesare pentru a efectua măsurători detaliate pe Telescopul Foarte Mare. Faptele obținute astăzi sunt un rezultat interesant al unui parteneriat minunat.
Simularea orbitelor stelelor în jurul unei găuri negre în centrul Calei Lactee
