Астрономи поспостерігали "зоряний танок" навколо надмасивної чорної діри

Астрономи за допомогою Дуже великого телескопа провели спостереження за зіркою, яка обертається навколо надмасивної чорної діри. Як повідомляє Європейська південна обсерваторія, ці спостереження показали, що зірка рухається у відповідності з передбаченнями загальної теорії відносності Ейнштейна.

Вчені помітили, що зірка утворює "розетку", а не еліпс, який відповідав би теорії гравітації Ньютона. Результат був отриманий в ході вимірювань, що проводилися протягом 30 років і дозволили вченим розгадати загадки чорної діри, яка знаходиться в центрі Чумацького Шляху.

"Загальна теорія відносності Ейнштейна пророкує, що орбіта об'єкта, що рухається в полі тяжіння іншого об'єкта, не замкнута, як у випадку ньютонівського тяжіння, але прецесує в площині орбіти в напрямку руху. Цей знаменитий ефект, що вперше спостерігався на прикладі орбіти Меркурія навколо Сонця, коли був першим експериментальним підтвердженням загальної теорії відносності. Через сто років ми зареєстрували той же ефект в русі зірки навколо компактного радиіоджерела Стрілець A* в центрі Чумацького Шляху. Цей прорив дає черговий доказ того, що Стрілець A* повинен бути надмасивною чорною дірою з масою 4 мільйона мас Сонця", - заявив автор 30-річної дослідницької програми, яка призвела до цього результату, Райнхард Генцель.

Стрілець A* - надмасивна чорна діра, яка знаходиться на відстані 26 тисяч світлових років від Сонця. Навкруги об'єкта розташовується зоряне скупчення, одна з зірок якого, S2, періодично підходить до чорної діри на відстань менше 20 мільярдів кілометрів (тобто у 120 разів більше відстані між Сонцем і Землею). В точці найбільшого зближення зірка мчить зі швидкістю, що становить 3% від швидкості світла, здійснюючи орбітальний оберт за 16 років.

"Відстежуючи рух зірки S2 по орбіті навколо об'єкта Стрілець A* протягом більше двох з половиною десятиліть, ми виконали найретельніші вимірювання, які з усією визначеністю показали наявність шварцшільдовскої прецесії", - заявив Штефан Гіллессен, який проаналізував отримані вимірювання.

Більшість зірок і планет має некругові орбіти, і тому, рухаючись по них, опиняються то ближче до центрального об'єкту, то далі від нього. Орбіта зірки S2 прецессирует, а це означає, що положення точки її найменшого видалення від надмасивної чорної діри з кожним обертом змінюється – кожен наступний виток орбіти обертається по відношенню до попереднього на певний кут, і всі ці витки утворюють щось подібне до розетки. Загальна теорія відносності точно пророкує, наскільки зсувається орбіта, і останні вимірювання, виконані авторами даної роботи, в точності відповідають цій теорії. Цей ефект, відомий як прецесія Шварцшильда, ніколи раніше не вимірювався для зірки поблизу надмасивної чорної діри.

Проведене дослідження також допомогло вченим дізнатися більше про околицях чорної діри.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій та культури.

Раніше астрономи за допомогою російсько-німецької рентгенівської обсерваторії "Спектр-РГ" помітили "пробудження" чорної діри. Апарат зафіксував спалах рентгенівського випромінювання, який виходив від об'єкта 4U 1755-338.