По први пут икада истраживачи су посматрали трку звезда поред супермасивне црне рупе у срцу Млечног пута, потврдивши да њено кретање показује ефекте опште релативности, како је предвидио Алберт Ајнштајн.
Звезде Млечног пута круже око громогласне црне рупе под називом Стрелац А *, која је углавном тиха када се посматра са Земље, осим што раздваја повремене објекте који се одвећу преблизу. Маса црне рупе је 4 милиона пута већа од сунчеве и она показује најјаче гравитационо поље наше галаксије, чинећи то - и малу групу звезда које круже око ње великом брзином - савршено доказано подручје за екстремне ефекте које предвиђа Еинстеинова теорија о општа релативност.
26 година, истраживачи посматрају центар Млечног пута користећи инструменте из Европске јужне опсерваторије (ЕСО). "Галактички центар је била наша лабораторија за тестирање гравитације", рекла је Оделе Страуб, астрофизичарка из Париске опсерваторије и коауторица нове студије, на конференцији за новинаре ЕСО-а 26. јула. [Еинстеин'с Тхеори оф Релативити Екплаинед (Инфограпхиц)]
Астрономи су користили нова инфрацрвена опажања из ГРАВИТИ, СИНФОНИ и НАЦО инструмената на ЕСО-овом веома великом телескопу у Чилеу да би пратили звезду, познату као С2, која је део групе брзорастућих звезда које орбитирају око супермасивне црне рупе, смештене 26.000 светлости године од Земље.
У мају 2018. године ови астрономи били су сведоци проласка С2 веома близу ове црне рупе. У то се време С2 кретао изузетно брзо - 15,5 милиона мпх (25 милиона км / х). Упоређујући мерења положаја и брзине које су извршили ГРАВИТИ и СИНФОНИ и претходна мерења С2, тим је утврдио да је искривљена светлост звезде у складу са предвиђањима која су заснована на општем опису релативности како гравитација савија простор-време.
Мерења С2 јасно показују ефекат познат као црвено промена, рекли су званичници ЕСО-а у изјави.
„Редсхифт нам говори како гравитација утиче на фотоне док путују свемиром“, Андреа Миа Гхез, астроном и професорка на одсеку за физику и астрономију на Калифорнијском универзитету у Лос Анђелесу која није била укључена у ово истраживање, за Спаце.цом.
Гравитационо поље супермасивне црне рупе протезало је светлост напуштајући С2, а промена таласне дужине светлости из С2 поклапа се са оним што је предвиђала Еинстеинова теорија, наводи се у изјави.
Нова мерења и резултати не слажу се са оним што би предвиђала једноставнија, Њутонова теорија гравитације, рекли су истраживачи на конференцији за новинаре. Франк Еисенхауер, старији научник Института Мак Планк за ванземаљску физику и главни истраживач за ГРАВИТИ и СИНФОНИ спектрограф, показао је живописан графикон који наглашава ту дивергенцију на конференцији за новинаре ЕСО - читајући "Еинстеин 1: 0 Невтон" - изазивајући поздрав публика.
Ово је први пут да је такво одступање од невтонске теорије гравитације примећено у звезди око супермасивне црне рупе, рекли су истраживачи у изјави, мада је то био други пут да су С2 приметили око црне рупе; они прате систем више од две деценије. Последњи пут, пре 16 година, резолуција мерења није била довољно добра да покупи ефекте релативности.
Као људска бића на Земљи, падамо, бацамо ствари и не лебдимо са планете у свемир; из свакодневне перспективе, гравитацију прилично добро разумемо. Међутим, од различитих закона физике, „гравитација је најмање тестирана, мада [ми] из људског постојања најбоље разумијемо,“ рекао је Гхез. Ово ново истраживање помаже у већем обиму учвршћења нашег разумевања гравитације.
"Добијање овог закона је веома важно", рекао је Гхез. Чак и ако немате то исправно или радите с погрешним разумевањем гравитације - чак иу малом обиму - те грешке су се можда накупиле у већем обиму, додала је.
Ово дело показује како гравитација делује у близини супермасивне црне рупе, побољшавајући тако научно разумевање силе и њених ефеката, рекли су истраживачи. "Овде у Сунчевом систему можемо само тестирати законе физике сада и под одређеним околностима", каже у изјави Францоисе Делпланцке, шеф одељења за системски инжењеринг у ЕСО и коаутор нове студије. „Зато је у астрономији веома важно да се провери и да ли ти закони и даље важе тамо где су гравитациона поља веома јача“.
Астрономи ће наставити да посматрају и проучавају С2 и надају се да ће ускоро показати ефекат опште релативности на малу ротацију звезде у орбити док се удаљава од супермасивне црне рупе, рекли су истраживачи.
Резултати новог истраживања објављени су данас (26. јула) на мрежи у часопису Астрономи & Астропхисицс.
