26 aastat kestnud astronoomiliste vaatluste andmete analüüsi tulemus oli ametlik kinnitus Linnutee keskel asuva supermassiivse musta augu tugevas gravitatsiooniväljas tähe liikumise iseärasuse ennustatava üldrelatiivsusteooria abil ennustatud üldrelatiivsusteooria järgi. Sellest on juttu teadusajakirja Astronomy & Astrophysics artiklis.
Kõik need aastad on teadlaste uurimistöö objekt olnud täht S2, mis asub Linnutee galaktika keskuses asuva ülimassiivse musta augu Sagittarius A * kõrval. Musta augu mass on neli miljonit korda suurem kui Päikese mass ja see asub Maast 26 tuhat valgusaastat. S2-täht ise, mis kuulub spektritüüpi B, on üks enam uuritud tähti, mis kuuluvad 2002. aastal avastatud kiirelt liikuvate tähtede rühma S-klastrisse.
„See on alles teine lähenemine S2 ja musta augu vahel, mida oleme suutnud jälgida. Teisest küljest on instrumentide täpsus viimase kümne aasta jooksul märkimisväärselt paranenud, võimaldades seda kohtumist jälgida ülikõrge eraldusvõimega. Oleme mitu aastat selle sündmuse jaoks hoolikalt valmistunud, sest see võimaldab meil praktikas testida relativistlike efektide iseärasusi, “ütles Reinhard Gentzel Max Plancki Maavälise Füüsika Instituudist Garchingis (Saksamaa).
Musta auku ümbritsevad mitukümmend tähte ja mitmed suured gaasipilved, mis lähenevad sellele perioodiliselt ohtlikul kaugusel. Einsteini üldise relatiivsusteooria kohaselt avaldavad need kohtumised ja nendega seotud relativistlikud efektid tähe orbiidile erilist mõju, nihutades selle peritsentri. Ja teadlased suutsid seda praktikas kinnitada.
2003. aastal lähenes täht mustale augule ohtlikul kaugusel, mis võimaldas astrofüüsikutel esmakordselt jälgida, kas selle trajektoor on musta augu raskuse mõjul muutunud. Tähe järgmine lähenemine Amburi A * -ga toimus alles selle aasta mais, milleks teadlased on väga pikka aega ja hoolikalt valmistunud. Üritusele järgnesid mitmed maailma juhtivad teleskoobid.
Hubble, VLT ja muud suuremad Maa observatooriumid on hakanud S2 peaaegu pidevaid vaatlusi läbi viima alates selle aasta aprillist, kasutades SINFONI, GRAVITY ja NACO instrumente, mis töötavad spektri infrapuna- ja lähiümbruses.
Kriitiline oli 2018. aasta mais kogutud andmed, kui täht lähenes mustale augule vähem kui 20 miljardi kilomeetri kaugusel. Musta augu ja tähe vastasmõju oli nii tugev, et must auk kiirendas viimase kiirust 25 miljoni kilomeetrini tunnis (peaaegu 3 protsenti valguse kiirusest).
Reklaamvideo:
Teadlased märgivad, et koostoime avaldus eelkõige tähe värvuse järsus muutuses niinimetatud gravitatsioonilise punanihke mõjul - elektromagnetiliste lainete "venitamisel", kui need tabavad tugeva gravitatsiooniväljaga piirkonda. S2 puhul hakkas täht märgatavalt punastuma, kui ta lähenes Ambur A * -le, misjärel mõne aja pärast sai ta tavalise värvi. Selle efekti tugevus, nagu näitasid VLT tähelepanekud, oli täielikult kooskõlas relatiivsusteooria ja sellega seotud gravitatsioonilise aja laienemise nähtusega.
„Meie esimesed tähelepanekud S2 kohta GRAVITY instrumendiga algasid umbes kaks aastat tagasi. Isegi siis tuvastasime selge punase nihke efekti, mis oli seotud musta auguga, mis kinnitas taas Einsteini üldist relatiivsusteooriat,”räägib astrofüüsik Frank Eisenhower, kes töötab koos spektrograafidega GRAVITY ja SINFONI.
"Lähima lähenemise ajal märkasime enamikus piltides isegi musta augu ümber nõrka kuma, mis võimaldas meil tähe orbiiti väga täpselt jälgida ja lõpuks olla S2 gravitatsioonilise punanihke tunnistajaks."
Samuti on teadlased kinnitanud, et S2 liikumine kaldus tavalisest Newtoni orbiidist selle summa võrra, mis arvutati Einsteini arvutuste abil. Mõlemad, Genzeli ja tema meeskonna sõnul, tõestavad veelkord, et Einsteinil on õigus, kirjeldades ruumi-aja ja kogu Universumi kanga käitumist.
Teadlaste sõnul on neil nüüd supermassiivsete mustade aukude ja relativistlike mõjude uurimiseks looduslik labor.
Nikolai Khizhnyak
