Впервые за 26 лет наблюдений за черной дырой нашей Галактики астрономы подтвердили общую теорию относительности Эйнштейна

Впервые за 26 лет наблюдений за черной дырой нашей Галактики астрономы подтвердили общую теорию относительности Эйнштейна

Впервые, с помощью Очень Большого Телескопа ESO (VLT), астрономы смогли подтвердить общую теорию относительности Эйнштейна на основании наблюдений за движениями звезды в невероятно мощном гравитационном поле сверхмассивной черной дыры (ЧД) в центре Млечного Пути. Данное достижение можно считать кульминацией 26-го периода наблюдений за центром Галактики специалистов ESO.

Наблюдаемая сверхмассивная ЧД находится в 26 000 световых лет от Земли, в центре Млечного Пути. Она скрыта плотными слоями не пропускающей свет пыли. Масса объекта составляет порядка 4млн солнечных масс, а сам он находится в ореоле незначительной группы звезд, вращающихся вокруг него с огромной скоростью. Считается, что данная локация является местом с самым сильным гравитационным поле в галактике Млечный путь, а следовательно представляет собой идеальное место для изучения законов тяготения и для проверки общей теории относительности Эйнштейна.

Новые наблюдения были выполнены c помощью таких инструментов VLT как: GRAVITY, SINFONI и NACO. Это позволило астрономам наблюдать динамику одной из звезд, обозначаемой S2, в тот момент, когда она в мае 2018 г. проходила в непосредственной близости к черной дыре. Минимальное расстояние между ЧД и звездой в этот момент составляло всего 20 миллиардов километров, а скорость движения была примерно 25 миллионов километров в час, то есть 3% от скорости света.

Проанализировав положение и скорость звезды S2 с помощью инструментов GRAVITY и SINFONI, а также предыдущие наблюдения в основе которых лежала ньютоновская теория тяготения и общая теория относительности, ученые пришли к выводу, что полученные результаты никоим образом не согласуются с теорией Ньютона, но в идеальном соответствии с общей теорией относительности.

Международную группу ученых возглавил Рейнхарда Генцеля (Reinhard Genzel) из Института внеземной физики Макса Планка (MPE) в Гархинге (Германия), при участии специалистов со всего мира: из Парижской обсерватории (PSL), Альпийского университета в ГреноблеCNRS,Института астрономии Макса Планка, Кельнского университетаПортугальского Центра астрофизики и гравитации CENTRA и ESO.

“Вот уже второй раз мы наблюдали прохождение звезды S2 в невероятной близости к черной дыре в центре нашей Галактики. Однако на этот благодаря усовершенствованию параметров инструментов мы смогли наблюдать звезду с небывалым разрешением”, — пояснил Генцель. “Мы очень тщательно готовились к этому событию в течение нескольких лет и извлекли максимум данных из уникального шанса наблюдать эффекты общей теории относительности”.

Последние наблюдения продемонстрировали эффект так называемого гравитационного красного смещения: когда мощное гравитационное поле ЧД растягивает световые волны исходящие от звезды и значительно удлиняет их. Подобное увеличение длины волны света, идущего от S2, в точности согласуется с предсказаниями общей теории относительности Эйнштейна. Однако столь сильное отклонение от более простой теории гравитации Ньютона при движении звезды вокруг сверхмассивной черной дыры наблюдается впервые.

logo