Движение одиночной звезды вокруг черной дыры в центре Млечного Пути вновь доказывает насколько прав был в своих теориях о гравитации Альберт Эйнштейн.
100 лет назад Эйнштейн предложил теорию общей относительности, обозначив, что гравитация обусловлена деформацией пространства-времени. В наши дни группа исследователей уже наблюдала явление, полностью доказывающее теорию, известное как гравитационное красное смещение в области супермассивной черной дыры.
Как только свет уклоняется от области с сильным гравитационным давлением, его волны вновь притягиваются, из-за чего свет становится красным. Именно этот процесс называется гравитационное красное смещение. Ученые исследовательской группы GRAVITY занимались изучением явления в пустыне Атакама, Чили, где расположен комплекс Very Large Telescope (дословно - очень большой телескоп).
В центре Млечного Пути находится супермассивная черная дыра, масса которой превышает массу солнца в 4 миллиона раз, и вокруг нее могут двигаться тысячи звезд. Пока что ученые установили наличие одной - S2, чей период обращения вокруг черной дыры составляет 16 лет.
В мае 2018 удалось зафиксировать минимальную удаленность звезды от черной дыры - 20 миллиардов километров. Кажется далеко, но по меркам космоса - это пустяк, как четыре расстояния от Солнца до Нептуна. При этом ее скорость перемещения составила 3% от скорости света, что делает эту звезду самой быстрой из известных.
В целом, наблюдение и проведение измерений эффектов общей теории относительности процесс трудоемкий, поскольку область черной дыры буквально усыпана множеством звезд. Если смотреть из домашнего телескопа, то и вовсе ничего не видно, кроме размытого пятна.
Для получения точных измерений и определения космических тел используется адаптивная оптика. Именно они отражают преломления света в Земной атмосфере и собирают изображения из четырех телескопов в системе Very Large Telescope. Практически, этот трюк из четырех отдельных телескопов, как говорит астрофизик из института космической физики Макса Планка, Рейнхард Гензель, помогает создать супер телескоп. Со своими коллегами Гензель изучал движение звезды с начала ее предыдущего орбитального цикла, 16 лет назад.
В будущем ученые надеются подтвердить другие аспекты общей теории относительности, а именно изучить факт вращения орбиты S2 с течением времени. Ранее был зафиксирован случай вращения орбиты Меркурия вокруг Солнца, но без теории Эйнштейна объяснить явление не удалось.
Исследователи GRAVITY продолжают "ловить звезды", что позволит им лучше исследовать черную дыру и тщательней изучить общую теорию относительности.
