Resultatet af analyse af data og 26 år af astronomiske observationer blev den officielle bekræftelse af, forudsagt af Generelle relativitetsteori har bevægelsen af stjerner i et stærkt tyngdefelt af et supermassivt sort hul i centrum af mælkevejen. Dette blev rapporteret i artikel i det videnskabelige tidsskrift Astronomy & Astrophysics.
Genstandsfeltet for forskere i alle disse år var stjernen S2, der ligger i nærheden af det supertunge sorte hul Sagittarius a* på det galaktiske centrum af mælkevejen. Et sort hul har en masse, der er fire millioner gange tungere end Solen og befinder sig i en afstand af 26 tusind lysår fra Jorden. Selv stjernede S2, der er relateret til den spektrale klasse B, er et af de mest studerede stjerner, der hører til S-cluster — gruppen af hurtigt bevægende stjerner, som åbnede i 2002.
“Dette er kun den anden konvergens af de stjerner, S2 og det sorte hul, som var vi i stand til at spore. På den anden side, nøjagtigheden af de værktøjer, der er vokset betydeligt i løbet af de sidste ti år, som gjorde det muligt at følge op på dette møde med super høj opløsning. Vi omhyggeligt forberedt til denne begivenhed i flere år, fordi det giver dig mulighed for at teste funktionen af den relativistiske effekter,” siger Reinhard Genzel, fra Institute for extraterrestrial physics, max Planck instituttet i Garching (Tyskland).
Et sort hul omgivet af et par dusin stjerner og et par store skyer af gas, der med jævne mellemrum hende tættere på den farlige afstand. Ifølge den Generelle relativitetsteori, disse konvergens og relaterede relativistiske effekter er en særlig måde at påvirke kredsløb om stjerner, flytte periapsis. Og forskerne var i stand til at bekræfte dette i praksis.
I 2003, star nærmede sig det sorte hul i en farlig strækning, der første gang har gjort astrofysikere til at sikre, at de har ændret sin bane under påvirkning af tyngdekraften i det sorte hul. Den næste tilslutning af stjerner med Sagittarius A*, var i maj dette år, som forskerne er meget lang og omhyggeligt tilberedt. Begivenheden blev overværet af nogle af de førende teleskoper i verden.
Hubble, VLT og andre store Observatorium, Jorden begyndte at foretage næsten konstant overvågning for S2 siden April i år, ved hjælp af de instrumenter, SINFONI-NACO, og TYNGDEKRAFTEN, der opererer i det infrarøde og nær-infrarøde område af spektret.
Vigtigt var det data, der er indsamlet i maj 2018, når den stjerne nærmede sig det sorte hul i en afstand af mindre end 20 milliarder kilometer. Effekten af samspillet mellem det sorte hul og stjernen var så stærk, at et sort hul spredt hastigheden af sidstnævnte til 25 millioner kilometer i timen (næsten 3 procent af lysets hastighed).
Forskere siger, at den interaktion, især manifesteret i en pludselig ændring i farven af stjernen under påvirkning af såkaldte gravitationelle rødforskydning – den strækning af elektromagnetiske bølger, som de kommer ind i felt med et stærkt tyngdefelt. I tilfælde af S2-star er betydeligt “skyllet”, når du nærmer Sagittarius A*, og derefter, efter et stykke tid har fået sin normale farve. Styrken i denne effekt, som det fremgår af observationer med VLT, er fuldt ud i overensstemmelse med, hvad forudsagt af relativitetsteorien og det er forbundet fænomen af gravitationel time dilation.
“Vores første observationer af S2 med værktøjet for ALVOR begyndte for omkring to år siden. Så har vi defineret en klar rød skift, der er forbundet med et sort hul, som endnu en gang bekræftet den Generelle relativitetsteori,” siger astrofysik Frank Eisenhower, der arbejder med spektrografer SINFONI-og TYNGDEKRAFTEN.
“I den tid af den maksimale tilnærmelse til de fleste billeder, vi selv har bemærket det svage skær omkring det sorte hul, der er tilladt til præcist at spore kredsløb om stjerner og i sidste ende blive vidner om den gravitationelle red shift S2”.
På samme måde har forskerne bekræftet, at bevægelse S2 afveget fra sin sædvanlige Newtonske bane til den værdi, der blev beregnet ved hjælp af beregninger af Einstein. Både, som jeg tror, Genzel og hans team, når der igen tyder på, at Einstein er lige i den beskrivelse, hvor godt stoffet af rum-tid og universet Generelt.
Forskerne siger, at de nu har en naturlig “laboratorium” til undersøgelse af supertunge sorte huller og relativistiske effekter.
Observation af et sort hul har bekræftet den Generelle relativitetsteori
Nikolai Khizhnyak