Звезда, ускорена от свръхмасивна черна дупка, потвърди, че Айнщайн е прав

Теорията на гравитацията на Айнщайн издържа поредния тест.

Европейската южна обсерватория (ESO) обяви резултатите от 26-годишна наблюдателна кампания, която да изпита Общата теория на относителността на Айнщайн за един от най-екстремните обекти във Вселената - свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път.

Този невероятен обект, известен като Стрелец А*, е над 4 милиона пъти масата на нашето Слънце и произвежда най-силното гравитационно поле в галактиката. В това поле малка група звезди обикаля с бясна скорост (от порядъка на десетки милиони километри в час) и чрез проследяване на тези звезди изследователи успяват да проверят теорията за гравитацията на Айнщайн.

Резултатите на участниците в колаборация GRAVITY, начело с Рейнард Гензел (Reinhard Genzel) от Института по извънземна физика към обществото "Макс Планк", са представени в списание Astronomy & Astrophysics.

С помощта на разположения в Чили европейски телескоп VLT (Very Large Telescope) учените успяха да проследят звездите в изключителни подробности. Те изследват по-специално звездата S2 - обект, който се намира на по-малко от 20 милиарда километра от Стрелец A*.

Екстремното гравитационно поле ускорява звездата до невероятна скорост, която достигна 2,7% от тази на светлинната - около 8000 км/сек. (почти 29 милиона км/ч). Тази бързина и близост до силно гравитационно поле още веднъж демонстрира валидността на изчисленията на Общата теория на относителността. Формулите с висока точност предсказват точно такава скорост за S2.

„Успяхме да наблюдаваме звездата с безпрецедентна резолюция. Ние се подготвяхме усилено за това събитие в продължение на няколко години, тъй като искахме да се възползваме максимално от уникалната възможност да наблюдаваме ефектите на Общата теория на относителността", пище Гензел в изявление на ESO.

Екипът става свидетел на явление, наречено гравитационно червено отместване. Гравитационното поле около черна дупка е толкова силно, че отмества вълните на светлината, напускаща звездата, кън червения край на спектъра като прави светлината по-червена. Този ефект не се предвижда в теорията за гравитацията на Нютон, но се съгласува точно с величината, която се изчислява по теорията на относителността на Айнщайн.

^{Тази концепция на художник показва пътя на S2, когато минава близо до свръхмасивната черна дупка. Цветният ефект и размерът на обектите са преувеличени за яснота. Илюстрация: ESO/M. Kornmesser}

“В нашата Слънчева система можем да проверим изпълнението на законите на физиката само в даден момент и при определени условия. И затова за астрономията е толкова важно да се уверим, че тези закони се изпълняват и в случаите на много по-силни гравитационни полета", обяснява  Франсоа Депланке (Françoise Delplancke), ръководител на отдел "Системен инженеринг" в ESO (System Engineering Department).

Екипът ще продължи да наблюдава S2 и другите звезди около Стрелец A *. 

Сега, когато звездата се отдалечава от черната дупка, се  редполага, че много скоро ще бъде възможно да се потвърди друг релативистичен ефект - незначително извъртане на орбитата на звездата, известно като прецесия на Шварцшилд.

^{Орбитална прецесия . Wikipedia}

Още по темата

09/07/2018

Космос

Помните ли галактиката без тъмна материя? Тя може да има тъмна материя всъщност

06/07/2018

Космос

Тройка от пулсар и две бели джуджета потвърдиха теорията на гравитацията на Айнщайн (видео)

22/06/2018

Физика

Общата теория на относителността бе потвърдена в галактически мащаб (видео)

07/03/2015

Физика

Обща теория на относителността