Pirmoreiz pētnieki ir vērojuši zvaigžņu skrējienu garām supermasīvajam melnajam caurumam Piena ceļa centrā, pārbaudot, vai tā kustība parāda vispārējās relativitātes ietekmi, kā prognozēja Alberts Einšteins.
Piena ceļa zvaigznes riņķo pa grandiozu melno caurumu ar nosaukumu Strēlnieks A *, kas parasti ir kluss, skatoties no Zemes, izņemot gadījuma rakstura objekta izvilkšanu, kas riskē pārāk tuvu. Melnā cauruma masa ir 4 miljonus reižu lielāka nekā saules, un tas parāda mūsu galaktikas spēcīgāko gravitācijas lauku, padarot to - un nelielu zvaigznīšu grupu, kas riņķo ap to ar lielu ātrumu - perfektu pierādījumu augsnei ekstremālajiem efektiem, ko paredz Einšteina teorija par vispārējā relativitāte.
26 gadus pētnieki ir novērojuši Piena ceļa centru, izmantojot instrumentus no Eiropas Dienvidu observatorijas (ESO). "Galaktikas centrs bija mūsu laboratorija gravitācijas pārbaudei," ESO ziņu konferencē 26. jūlijā sacīja Parīzes observatorijas astrofiziķe un jaunā pētījuma līdzautore Odele Strauba. [Einšteina relativitātes teorija izskaidrota (infografika)]
Astronomi ir izmantojuši jaunus infrasarkanos novērojumus no GRAVITY, SINFONI un NACO instrumentiem ESO ļoti lielajā teleskopā Čīlē, lai sekotu zvaigznei, kas pazīstama kā S2, kas ir daļa no ātri kustīgām zvaigznēm, kas riņķo ap supermasīvo melno caurumu un atrodas 26 000 gaismā. -gados no Zemes.
Šie astronomi 2018. gada maijā bija aculiecinieki S2 pārejai ļoti tuvu šim melnajam caurumam. Tajā laikā S2 pārvietojās ārkārtīgi ātri - 15,5 miljoni jūdzes stundā (25 miljoni km / h). Salīdzinot GRAVITY un SINFONI veiktos stāvokļa un ātruma mērījumus un iepriekšējos S2 mērījumus, komanda atklāja, ka zvaigznes izlocītā gaisma atbilst prognozēm, kas balstītas uz vispārējās relativitātes aprakstu par to, kā gravitācija saliec telpas-laiku.
S2 mērījumi skaidri parāda efektu, ko sauc par sarkano nobīdi, paziņojumā pauda ESO amatpersonas.
"Redshift stāsta mums, kā gravitācija ietekmē fotonus, pārvietojoties pa Visumu," Andrea Mia Ghez, Losandželosas Kalifornijas universitātes Fizikas un astronomijas departamenta astronoms un profesors, kurš nebija iesaistīts šajā pētījumā, pastāstīja Space.com.
Supermasīvā melnā cauruma gravitācijas lauks izstiepa gaismu, atstājot S2, un gaismas viļņa garuma izmaiņas no S2 sakrīt ar to, ko prognozē Einšteina teorija, teikts paziņojumā.
Jaunie mērījumi un rezultāti nepiekrīt tam, ko varētu paredzēt vienkāršāka Ņūtona gravitācijas teorija, preses konferencē sacīja pētnieki. Frenks Eizenhauers, Maksa Planka Ārpuszemes fizikas institūta vecākais zinātniskais līdzstrādnieks un GRAVITY un SINFONI spektrogrāfa galvenais pētnieks, parādīja spilgtu grafiku, uzsverot šo atšķirību ESO preses konferencē - lasot "Einšteins 1: 0 Ņūtonu" - izraisot uzmundrinājumus no auditorija.
Šī ir pirmā reize, kad šāda novirze no Ņūtona gravitācijas teorijas tiek novērota zvaigznē ap supermasīvu melno caurumu, teikts pētnieku paziņojumā, lai gan tā bija otrā reize, kad viņi novēroja S2 ap melno caurumu; viņi ir sekojuši sistēmai vairāk nekā divas desmitgades. Pēdējo reizi tas pagāja garām, pirms 16 gadiem, mērījumu izšķirtspēja nebija pietiekami laba, lai iegūtu relativitātes efektus.
Kā cilvēki uz Zemes mēs krītam, mēs noliekam lietas un mēs neplūdam no planētas kosmosā; raugoties no ikdienas viedokļa, mēs diezgan labi saprotam smagumu. Tomēr no dažādiem fizikas likumiem "gravitācija ir vismazāk pārbaudīta, kaut arī tas ir tas, ko mēs vislabāk saprotam no cilvēka eksistences", sacīja Gešs. Šis jaunais pētījums palīdz nostiprināt mūsu izpratni par smagumu plašākā mērogā.
"Šī likuma pareizība ir ārkārtīgi svarīga," sacīja Gešs. Pat ja jums nav pareizi vai strādājat ar nepareizu smaguma izpratni - pat nelielā mērogā -, iespējams, šīs kļūdas ir uzkrājušās lielākā mērogā, viņa piebilda.
Šis darbs parāda, kā gravitācija darbojas supermasīva melnā cauruma tuvumā, tādējādi uzlabojot zinātnieku izpratni par spēku un tā iedarbību, sacīja pētnieki. "Šeit, Saules sistēmā, mēs varam pārbaudīt fizikas likumus tikai tagad un noteiktos apstākļos," paziņojumā teikts Fransuāze Delplānke, ESO sistēmu inženierijas departamenta vadītājs un jaunā pētījuma līdzautors. "Tāpēc astronomijā ir ļoti svarīgi pārbaudīt arī to, vai šie likumi joprojām ir spēkā, ja gravitācijas lauki ir ļoti spēcīgi."
Astronomi turpinās novērot un pētīt S2 un cer, ka drīz parādīs vispārējās relativitātes ietekmi uz nelielu zvaigznes orbītas rotāciju, kad tā attālinās no supermasīvā melnā cauruma, sacīja pētnieki.
Jaunā pētījuma rezultāti šodien (26. jūlijā) tika publicēti tiešsaistē žurnālā Astronomy & Astrophysics.
