Ogólna teoria względności potwierdzona wokół supermasywnej czarnej dziury

Po raz pierwszy astronomowie potwierdzili stuletnią teorię względności Einsteina, obserwując działanie w pobliżu czarnej dziury. Korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile, międzynarodowy zespół profesjonalnych obserwatorów nieba obserwował przelot gwiazdy supermasywnej czarnej dziury w centrum Galaktyki Drogi Mlecznej i zaobserwowałem wpływ ekstremalnego pola grawitacyjnego czarnej dziury na gwiazdę ruch.

Obserwacja była zwieńczeniem 26-letniego projektu, w ramach którego niektóre z najpotężniejszych ziemskich narzędzi astronomicznych zostały skierowane we właściwe miejsce we właściwym czasie.

„Ponieważ po raz pierwszy tak bliskie przejście można było zaobserwować z tak dużą precyzją, a takie zdarzenie zdarza się tylko raz na 16 lat, można sobie wyobrazić, że byliśmy bardzo podekscytowany możliwością zobaczenia tego na naszych oczach” – powiedział Digitalowi Stefan Gillessen, pracownik naukowy w Instytucie Fizyki Pozaziemskiej Maxa Plancka, który pracował nad badaniem Trendy.

Supermasywna czarna dziura znajduje się w centrum galaktyki, około 26 000 lat świetlnych od Ziemi. Jest stosunkowo bliskim sąsiadem, oddalonym o miliony lat świetlnych inne czarne dziury o podobnych rozmiarach. Kierując bardzo czułe instrumenty VLT w stronę centrum galaktyki, astronomowie byli w stanie „zobaczyć pojedyncze gwiazdy tańczące wokół czarnej dziury” – powiedział Gillessen. „To wspaniały system oferujący szczegółowe widoki ruchów gwiazd pod wpływem takiego potwora grawitacyjnego”.

Za pomocą tych instrumentów astronomowie zaobserwowali, że gwiazda S2 podlega efektowi zwanemu grawitacyjnym przesunięciem ku czerwieni, co oznacza, że ​​światło gwiazdy jest rozciągane w kierunku dłuższych fal.

„Światło odczuwa pole grawitacyjne, bardzo podobnie jak kamień” – powiedział Gillessen. „Kiedy go wyrzucisz, straci energię, zwolni i ostatecznie spadnie z powrotem na Ziemię. Światło podróżujące na zewnątrz wbrew grawitacji również traci energię, jednak nie może zwolnić – zawsze porusza się z prędkością światła – ale może zmienić swoją długość fali i kolor. Światło staje się bardziej czerwone, gdy się oddala.

„Obserwacja tego efektu jest istotna, ponieważ wynika z ogólnej teorii względności” – dodał. „Newton nie przewidziałby, że tak się stanie”.

To badanie stanowi pierwszy raz, kiedy astronomowie potwierdzili to grawitacyjne przesunięcie ku czerwieni poprzez obserwację czarnej dziury. Choć podobne obserwacje miały miejsce w przeszłości, wcześniejszym badaniom brakowało precyzyjnych instrumentów dzisiejszego VLT. Gillessen powiedział, że będą nadal obserwować S2 w nadziei wykrycia innych efektów relatywistycznych.

Artykuł szczegółowo opisujący badania opublikowano w zeszłym miesiącu w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics.

Zalecenia redaktorów

• Astronomowie właśnie zaobserwowali największą kosmiczną eksplozję, jaką kiedykolwiek widziano
• Supermasywna czarna dziura wyrzuca strumień materii na pierwszym w swoim rodzaju zdjęciu
• Wyjątkowa czarna dziura jest traktowana przez długi na 200 000 lat świetlnych ogon gwiazd
• Posłuchaj upiornych ech czarnej dziury
• Astronomowie zauważają potworną czarną dziurę „praktycznie na naszym podwórku”

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.