Väga suure teleskoobi tähelepanekud näitasid kõigepealt Einsteini üldise suhtelisuse teooria ennustusi, mis puudutasid piima tee keskel asuva supermassiivse musta auku lähedase tähe liikumist. Tegemist on Tšiili 26-aastase teleskoopiuuringute kampaania kulminatsiooniga.
Lähim supermassive must auk kantakse paksustesse tolmupilvedesse ja on 26000 valgusaasta kaugusel meist. See on gravitatsiooniline koletis, mis ületab päikese massi 4 miljonit korda. Ümber ümbritsetud väikese tähtegrupiga, mis pöörleb suurel kiirusel ümber augu. See on meie galaktika kõige võimsam gravitatsiooniväli ja mängib ideaalse koha rolli gravitatsioonifüüsika uurimiseks ja üldise suhtelisuse teooria testimiseks.
Kunstiline nägemine peegeldab tähe teed S2, mis on tihedalt seotud piima tee keskel asuva supermassive musta aukuga. Kuna see jõuab võimsa gravitatsioonivälja poole, viib tähe värv veidi punaseks, mis on üldise suhtelisuse teooria tagajärg.
Uued IR-küsitlused tundlikust GRAVITY, SINFONI ja NACO instrumentidest väga suure teleskoobi abil võimaldasid meil jälgida ühte tähedest, nimega S2, kui ta pöördus mustale aukule 2018. aasta mais. Lähim lähenemispunkt saavutas vähem kui 20 miljardit km kiirusel üle 25 miljoni km / h (peaaegu 3% valguse kiirusest).
Meeskond võrdles GRAVITY ja SINFONI asukoha ja kiiruse mõõtmisi koos varasema S2 järelevalvega teiste tööriistade abil. Samuti sisaldasime Newtoni gravitatsiooni ennustusi, üldist suhtelisuse teooriat ja teisi gravitatsiooni teooriaid. Uued tulemused ei nõustu Newtoni prognoosidega ja on täiesti kooskõlas Einsteini seisukohtadega.
Joonisel on kujutatud tähe liikumist S2 piimatee keskel asuva supermassive musta auku ümber. Koosneb vaatlustest teleskoobide ja ESO instrumentidega 25 aastat. Täht kestab 16 aastat orbitaallennu lõpuleviimisest ja jõudis 2018. aasta mais musta auku lähedale
Need äärmiselt täpsed mõõtmised teostab rahvusvaheline teadlaste meeskond, mida juhib Max Plancki Instituut. Teist korda õnnestus teadlastel täheldada S2 tihedat läbipääsu galaktikakeskuse musta auku. Aga seekord kasutasid nad oluliselt täiustatud riistvara.
Uued mõõtmised näitavad selgelt gravitatsioonilise punase nihke mõju. Tähe täht on venitatud pikemate lainete vastu mustade aukude võimsa gravitatsioonivälja abil. Valguse lainepikkuse mõõtmine S2-st sobib täpselt Einsteini üldise suhtelisuse teooriaga. See on esimene kord, kui on täheldatud kõrvalekaldumist Newtoni lihtsama gravitatsiooniteooria prognoosist, kui täht liigub ümber supermassive musta auku.
Simulatsioon näitab tähtede orbiidid, mis asuvad piimatee keskel asuva supermassive musta auku lähedal. Täht S2 läheb iga 16 aasta tagant musta auku lähedale. Viimane kord, kui lähenemine täheldati mais 2018
Teadlased kasutasid SINFONIt, et mõõta S2 kiirust Maa ja GRAVITY seadme suunas, et teostada tähe asukoha täpset arvutamist, et määrata selle orbiidi kuju. GRAVITY loob terava pildi, mis võimaldab jälgida tähe liikumist 26 000 valgusaasta kaugusel.
Esimesed S2 tähelepanekud, mis tehti 2 aastat tagasi, näitasid, et teadlased said täiusliku labori musta auku kujul. Läheduses oli isegi must-auk ümbruses nõrk hõõgumine võimalik, mis aitas tähti jälgida oma orbiidil. Enam kui 100 aastat on möödunud ja Einsteinil õnnestub endiselt tõestada oma juhtumit.
Einsteini teooria esimene edukas test supermassive musta auku lähedal
Päikesesüsteemis on võimalik füüsikaseadusi nüüd ja teatud tingimustel kontrollida. Seetõttu on oluline, et astronoomid mõistaksid, kas need seadused jäävad jõusse, kui gravitatsiooniväljad on palju võimsamad. Edasised ülevaated näitavad veel ühte relativistlikku efekti - tähe orbiidi kerget pöörlemist (Schwarzschildi pretsessioon), sest S2 liigub mustast aukust eemale.
Tärn S2 teeb tihedat lähenemist piimajooksu keskel asuvale mustale augule
Teadlased on veetnud palju aega, et luua unikaalsed võimsad vahendid, mis on vajalikud väga suure teleskoobi üksikasjalike mõõtmiste teostamiseks. Täna saadud faktid on suurepärase partnerluse põnev tulemus.
Tärnide orbiidide simulatsioon piima tee keskel asuva musta auk ümber
