Výsledkom analýzy údajov pre 26 rokov astronomických pozorovaní bolo oficiálne potvrdenie predpovedané všeobecnou teóriou relativity zvláštnosti pohybu hviezdy v silnom gravitačnom poli supermasívnej čiernej diery v strede Mliečnej dráhy. Toto je uvedené v článku vo vedeckom časopise Astronomy & Astrophysics.
Predmetom výskumu pre vedcov počas všetkých týchto rokov bola hviezda S2, ktorá sa nachádza vedľa supermasívnej čiernej diery Strelca A *, ktorá sa nachádza v galaktickom centre Mliečnej dráhy. Čierna diera má hmotnosť štyri milióny krát väčšiu ako Slnko a nachádza sa 26 000 svetelných rokov od Zeme. Samotná hviezda S2, ktorá patrí do spektrálneho typu B, je jednou z najštudovanejších hviezd patriacich do klastra S, skupiny rýchlo sa pohybujúcich hviezd objavených v roku 2002.
„Toto je len druhý prístup medzi S2 a čiernou dierou, ktorú sme dokázali sledovať. Na druhej strane sa presnosť prístrojov za posledných desať rokov výrazne zlepšila, čo umožňuje sledovať toto stretnutie v ultra vysokom rozlíšení. Už niekoľko rokov sa na túto udalosť opatrne pripravujeme, pretože nám to umožňuje vyskúšať si v praxi zvláštnosti relativistických účinkov, “uviedol Reinhard Gentzel z Inštitútu Maxa Plancka pre mimozemskú fyziku v Garchingu (Nemecko).
Čierna diera je obklopená niekoľkými desiatkami hviezd a niekoľkými veľkými mrakmi plynu, ktoré k nej pravidelne pristupujú v nebezpečnej vzdialenosti. Podľa Einsteinovej všeobecnej teórie relativity budú mať tieto stretnutia as nimi súvisiace relativistické účinky osobitný vplyv na obežnú dráhu hviezdy a premiestnia jej pericentrum. Vedci to dokázali v praxi potvrdiť.
V roku 2003 sa hviezda priblížila k čiernej diere v nebezpečnej vzdialenosti, ktorá prvýkrát umožnila astrofyzikom sledovať, či sa jej dráha pod vplyvom gravitácie čiernej diery zmenila. Ďalšie zblíženie hviezdy so Strelcom A * sa uskutočnilo až v máji tohto roku, na ktorý sa vedci pripravujú veľmi dlho a opatrne. Po udalosti nasledovalo niekoľko popredných svetových ďalekohľadov.
Hubble, VLT a ďalšie hlavné observatóriá Zeme začali vykonávať takmer konštantné pozorovania S2 od apríla tohto roku pomocou prístrojov SINFONI, GRAVITY a NACO pracujúcich v infračervenom a takmer infračervenom spektre spektra.
Kritické boli údaje zozbierané v máji 2018, keď sa hviezda priblížila k čiernej diere vzdialenej menej ako 20 miliárd kilometrov. Účinok interakcie medzi čiernou dierou a hviezdou bol taký silný, že čierna diera zrýchlila rýchlosť tejto čiernej diery na 25 miliónov kilometrov za hodinu (takmer 3 percentá rýchlosti svetla).
Propagačné video:
Vedci poznamenávajú, že najmä interakcia sa prejavila prudkou zmenou farby hviezdy pod vplyvom tzv. Gravitačného červeného posunu - „pretiahnutia“elektromagnetických vĺn, keď zasiahli oblasť so silným gravitačným poľom. V prípade S2 sa hviezda zreteľne „sčervenala“, keď sa priblížila k Strelcovi A * a po chvíli získala svoju obvyklú farbu. Sila tohto účinku, ako ukazujú pozorovania VLT, bola úplne v súlade s tým, čo predpovedala teória relativity a súvisiaci jav gravitačnej dilatácie.
„Naše počiatočné pozorovania S2 pomocou prístroja GRAVITY sa začali asi pred dvoma rokmi. Dokonca aj vtedy sme zistili jasný efekt červeného posunu spojený s čiernou dierou, čo opäť potvrdilo Einsteinovu všeobecnú teóriu relativity, “hovorí astrofyzik Frank Eisenhower, ktorý pracuje so spektrografmi GRAVITY a SINFONI.
„Počas nášho najbližšieho prístupu sme si na väčšine obrazov všimli slabú žiaru okolo čiernej diery, čo nám umožnilo veľmi pozorne sledovať obežnú dráhu hviezdy a nakoniec sme svedkami gravitačného červeného posunu S2.“
Podobne vedci potvrdili, že pohyb S2 sa odchýlil od svojej obvyklej newtonovskej obežnej dráhy o sumu, ktorá bola vypočítaná pomocou Einsteinových výpočtov. Podľa Genzela a jeho tímu znovu dokazuje, že Einstein má pravdu, keď opíše, ako sa správa tkanivo časopriestoru a celý vesmír.
Vedci tvrdia, že teraz majú prirodzené laboratórium na štúdium supermasívnych čiernych dier a relativistických účinkov.
Nikolay Khizhnyak