Astronomai jau kurį laiką žinojo, kad viena žvaigždė skrieja gana arti juodosios skylės mūsų galaktikos centre. Astronomas Andrea Ghez iš UCLA sako, kad galimybė stebėti šias dvi žvaigždes trumpalaikiu tango aplink juodąją skylę metu mokslininkams padės išmatuoti erdvės ir laiko kreivių poveikį, ir jie turėtų sugebėti nustatyti, ar Albertas Einšteinas buvo teisus jo prognozė, kaip juodosios skylės gali iškreipti erdvę ir laiką.
„Man be galo malonu rasti dvi žvaigždes, kurios aplink mūsų galaktikos didžiąją juodąją skylę skrieja daug mažiau nei per visą gyvenimą“, - sakė G. Ghezas. „[Šių žvaigždžių] tango pirmą kartą atskleis tikrąją erdvės ir laiko geometriją šalia juodosios skylės. Šis matavimas negali būti atliekamas tik su viena žvaigžde. “
Yra beveik 3000 žvaigždžių, kurios skrieja šiek tiek arti juodosios skylės, ir daugumos jų orbita yra 60 metų ar ilgesnė.
Anksčiau žinoma žvaigždė S0-2 aplink juodąją skylę skrieja kas 15,5 metų. O dabar naujai surasta žvaigždė, vadinama S0-102, skrieja pro juodąją skylę per degantį 11,5 metų - trumpiausią žinomą bet kurios žvaigždės orbitą šalia šios juodosios skylės.
Dviejų žvaigždžių - S0-2 ir S0-102 - orbitų rekonstrukcija šalia juodosios skylės Paukščių Tako centre. (Kitų žvaigždžių orbita taip pat pavaizduota silpnesnėmis linijomis.) Fonas yra tikras didelės skiriamosios gebos infraraudonųjų spindulių regiono vaizdas. Kreditas: Andrea Ghez ir kt. /UCLA/Keck
Tuo pačiu būdu, kaip planetos, skriejančios aplink saulę, S0-102 ir S0-2 yra elipsės formos orbitoje aplink centrinę juodąją skylę. Ghezas teigė, kad planetų judėjimas mūsų saulės sistemoje buvo geriausias Niutono gravitacijos teorijos testas prieš 300 metų, o dabar S0-102 ir S0-2 judesys bus kraštutinis Einsteino bendrosios reliatyvumo teorijos, apibūdinančios gravitaciją kaip erdvės ir laiko kreivumo pasekmė.
„Įdomus dalykas pamatyti žvaigždes einant per visą jų orbitą yra ne tik tai, kad galite įrodyti, kad yra juodoji skylė, bet ir turite pirmąją galimybę išbandyti pagrindinę fiziką, naudodamiesi šių žvaigždžių judesiais“, - teigė G. Ghezas. „Parodžius, kad jis eina aplink elipsę, gaunama supermasyviosios juodosios skylės masė, tačiau jei galime pagerinti matavimų tikslumą, galime pastebėti nuokrypius nuo tobulos elipsės - tai yra bendrojo reliatyvumo ženklas.“
Žvaigždėms artėjant prie jų, jų judėjimui įtakos turės erdvėlaikio kreivė, o šviesa, keliaujanti iš žvaigždžių į mus, bus iškraipyta, sakė Ghezas.
S0-2, kuris yra 15 kartų šviesesnis nei S0-102, artimiausiu metu artės prie juodosios skylės. 2018 m. S0-102 artimiausią požiūrį taiko 2021 m., Todėl komanda nuolatos stebės šias žvaigždes, nes jos Ghezas sakė, kad būk baisiai artimas, bet ne pakankamai arti, kad įsigertum.
Ghez ir jos kolegos stebėjo S0-2 nuo 1995 m. 2000 m. Ji ir jos komanda pirmą kartą pranešė, kad astronomai matė žvaigždes įsibėgėjant aplink supermasyvią juodąją skylę. Jų tyrimai parodė, kad trys žvaigždės įsibėgėjo per juodąją skylę daugiau kaip 250 000 mylių per valandą per metus. Ghez sakė, kad greitis S0-102 ir S0-2 turėtų įsibėgėti daugiau nei 250 000 mylių per valandą.
„Tai, kad galime rasti tokias žvaigždes, kurios yra taip arti juodosios skylės, yra fenomenalus“, - sakė G. Ghezas. „Dabar tai yra visiškai naujas rutulinis žaidimas, kalbant apie eksperimentus, kuriuos galime padaryti, kad suprastume, kaip laikui bėgant išauga juodosios skylės, koks supermasyvių juodųjų skylių vaidmuo galaktikų centre ir ar Einsteino bendroji reliatyvumo teorija galioja šalia juodoji skylė, kur ši teorija dar niekada nebuvo patikrinta. Įdomu, kad dabar turime priemonių atidaryti šį langą. “
Tyrimas buvo atliktas naudojant Kecko teleskopus. Grupės darbas buvo paskelbtas spalio 5 d. Žurnale „Science“.
Šaltinis: UCLA
Švininė vaizdo antraštė: „Keck I“ ir „Keck II“ teleskopai sufokusuojami į dvi žvaigždes, skriejančias aplink Pieno kelio juodąją skylę. Foninės nuotraukos kreditas: Dano Birchalo / „Subaru“ teleskopas Mauna Kea, Havajai. Perdanga, kurią sukūrė profesorė Andrea Ghez ir jos tyrimų komanda UCLA ir yra iš duomenų rinkinių, gautų naudojant W. M. Kecko teleskopus.
