Зірка, що обертається навколо надмасивної чорної діри по спірографічною орбіті, ще раз підтверджує правоту Альберта Ейнштейна

Apr 30 7:00 2020 Друк цієї статті

Але тепер, після 30 років спостережень, вчені астрономи визначили, що одна з зірок у центрі нашої галактики обертається навколо центральної надмасивної чорної діри Sagittarius A* (Sgr A*) за спірографічною орбіті, по спіралі, "згорнутої" у форму тора. І ця знахідка ще раз підтверджує одне з передбачень, висунутих Альбертом Ейнштейном в рамках Загальної теорії відносності.

Якщо розглянути план орбіт планет Сонячної системи, ви побачите серію неправильних кіл. Приміром, навіть орбіта Землі повільно змінюється від майже ідеального кола до еліпса з Сонцем в його центрі за період трохи більше 100 тисяч років. Однак, орбіта зірки S2 кардинально відрізняється від орбіт інших зірок і планет, в її центрі немає нічого, ні іншої зірки, ні чорної діри. Завдяки сильної гравітації чорної діри Sgr A*, зірка S2 прискорюється, коли вона рухається у напрямку до чорної діри. Потім, за рахунок деяких особливостей динаміки руху, зірка S2 починає віддалятися від чорної діри, гравітація якої поступово уповільнює швидкість її руху.

Астрономи спостерігали за зіркою S2 протягом декількох десятиліть, вона, ця зірка, була одним з перших доказів факту існування надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху. І лише деякий час тому вчені звернули увагу на один незвичайний аспект - потужна гравітація чорної діри кожен раз відкидає зірку S2 в дещо іншому напрямку. З-за цього орбіта зірки перетворюється в спіраль, яка опоясує чорну діру по колу. Це явище відомо під назвою прецесії Шварцшильда, і даний випадок є першим в історії науки реальним спостереженням цього явища.

Для спостережень за зіркою S2 знадобилося багато часу з-за того, що вона робить один повний оборот навколо чорної діри за 16 земних років. Для підтвердження спірографічною орбіти зірки S2 знадобилося 330 вимірювань її положення, швидкості та напрями руху, які були проведені за 27 років. Основний набір даних, який дозволив провести обчислення, був зібраний за допомогою численних астрономічних інструментів телескоп Very Large Telescope (VLT), розташованого в Чилі.

І, крім того, що спирографическая орбіта зірки S2 служить ще одним доказом правоти Альберта Ейнштейна, параметри цієї орбіти дають в руки вчених безліч нових даних щодо параметрів чорної діри Sgr A* і процесів, що відбуваються в прилеглих до неї областях простору.

"Оскільки усі виміри і розрахунки щодо зірки S2 повністю узгоджуються з Загальної теорії відносності, ми можемо з'ясувати, з достатньо високою точністю, скільки невидимою для нас матерії, включаючи темну матерію і невеликі чорні діри, присутній неподалік від Sgr A*" - пишуть дослідники, - "Ці дані дуже важливі для нашого розуміння процесів формування й еволюції надмасивних чорних дір".

  Стаття "позначена" як: