Orbity gwiazd wokół czarnej dziury w Drodze Mlecznej mogą potwierdzać teorię względności Einsteina
Centralne części Drogi Mlecznej obserwowane przy pomocy instrumentu NACO na teleskopie VLT. Krzyżykiem zaznaczono pozycję centrum Galaktyki, w którym znajduje się supermasywna czarna dziura. Źródło: ESO/MPE/S. Gillessen et al.
Orbity gwiazd wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej wydają się potwierdzać ogólną teorię względności Einsteina - poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Takie wnioski sugerują nowe analizy danych m.in. z teleskopu VLT.
W centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura. Ma cztery miliony razy większą masę niż Słońce, a dystans jaki nas od niej dzieli, to około 26 tysięcy lat świetlnych. Wokół niej krąży niewielka grupa gwiazd, których ruch jest dokładnie badany przez astronomów od dwudziestu lat, bowiem jest to idealnie otoczenie do testowania ogólnej teorii względności w silnym polu grawitacyjnym.
Zespół złożony z astronomów z Niemiec i Czech zastosował nowe techniki analizy danych do zestawu obserwacji z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Obserwatorium Paranal w Chile i z innych teleskopów. Wyniki sugerują, że orbita jednej z gwiazd, oznaczonej jako S2, ma niewielkie odchyłki od toru obliczonego przy zastosowaniu fizyki klasycznej, natomiast jest zgodna z przewidywaniami przy zastosowaniu ogólnej teorii względności.
Różnica pomiędzy obydwoma przypadkami to zaledwie kilka procent w kształcie orbity oraz około jednej szóstej stopnia w orientacji orbity. Naukowcy na razie są ostrożni w wysuwaniu ostatecznych wniosków, ale jeżeli uda się je potwierdzić, będą to pierwsze pomiary efektów relatywistycznych dla gwiazd krążących wokół supermasywnej czarnej dziury.
Podobny efekt, ale w znacznie mniejszej skali, występuje także np. w przypadku orbity Merkurego. Pomiary dla orbity Merkurego były już dawno jednym z wczesnych dowodów na to, że newtonowska teoria grawitacji nie opisuje całości praw związanych z grawitacją i potrzebne jest nowe podejście. Doprowadziło to do opublikowania przez Alberta Einsteina w 1915 roku ogólnej teorii względności. Ewolucja orbit obliczona przy pomocy teorii Newtona i teorii Einsteina nieco się różni. Naukowcy mogą porównać oba przewidywania z obserwacjami, aby przetestować poprawność ogólnej teorii względności.
Naukowcy planują dalsze obserwacje gwiazdy S2. Ma ona masę 15 razy większą niż Słońce i porusza się po eliptycznej orbicie wokół czarnej dziury z okresem 15,6 lat. Zbliża się do czarnej dziury na odległość 17 godzin świetlnych, czyli około 120 razy dalej niż Ziemia od Słońca. W roku 2018 nastąpi takie bliskie przejście gwiazdy obok czarnej dziury.
Wyniki badań opisano w artykule, który ukaże się w czasopiśmie „Astrophysical Journal”. (PAP)
cza/ ekr/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
