Стрелец А* и его звездное скопление. Источник: оригинальная статья.
Европейская южная лаборатория (European Southern Observatory, ESO) при помощи системы VLT (Very Large Telescope, «Очень Большой Телескоп», ОБТ) впервые обнаружила эффекты, предсказанные общей теорией относительности Эйнштейна (ОТО), пронаблюдав за движением звезды, которая прошла через мощное гравитационное поле сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути.
Данные были получены в результате работы консорциума GRAVITY, образованного под руководством Института внеземной физики имени Макса Планка (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, MPE), Германия, в сотрудничестве с Национальным центром научных исследований (Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS), Парижской обсерваторией (PSL), Университетом Гренобль-Альп и нескольким другими французскими институтами. Статью, суммировавшую в себе как итог 26 лет наблюдений при помощи телескопов ESO в Чили, консорциум опубликовал в журнале Astronomy and Astrophysics 26 июля 2018 года.
Стрелец А* (Sagittarius A*, Sgr A*) находится в центре нашей галактики, в двадцати шести тысячах световых лет от Земли. Эта чёрная дыра, в четыре миллиона раз тяжелее Солнца, окружёна так называемыми «S-звёздами», которые разгоняются в поле её притяжения до безумных скоростей.
Общая теория относительности описывает воздействие крупных масс, и в частности, чёрных дыр, на движение звёзд; поэтому скопление Стрельца А* является превосходным полигоном для подтверждения гипотез ОТО.
Астрономы использовали три телескопа из VLT — NACO, SINFONI и недавно построенный GRAVITY — чтобы отследить судьбу одной конкретной звезды, S2, до и после того как она проходила близко от Стрельца А* 18 мая 2018 года. При этом на GRAVITY добились разрешения картинки в 50 угловых микросекунд — это как увидеть теннисный мячик на Луне, смотря на него с Земли. Такая точность позволила буквально каждый час оценивать смещение S2 относительно чёрной дыры; расстояние между небесными телами в момент прохода было в 120 раз больше, чем от Земли до Солнца, при этом звезда разогналась до 8000 кмс, 2,7% от скорости света. Это неизбежно должно было привести к видимому проявлению эффектов ОТО.
Скомбинировав результаты, полученные GRAVITY, с предшествовавшими наблюдениям NACO и SINFONI, учёным удалось обнаружить красное смещение, которое предсказывал Эйнштейн.
Красное смещение представляет собой сдвиг спектра свечения объекта в красную (длинноволновую) сторону под влиянием мощного гравитационного поля, что довольно легко обнаруживается приборами; но красное смещение именно в поле чёрной дыры до этого никогда не удавалось пронаблюдать.
Полученная информация послужит ещё одним подтверждением общей теории относительности и материалом для анализа эффектов, вызываемых высокой гравитацией. Смещение спектров звезды S2 продержится ещё несколько месяцев, что возможно даст дополнительные данные о распределении масс вокруг Стрельца А*.
«Наблюдение красного смещения под воздействием гравитации для орбиты звезды S2 возле сверхмассивной чёрной дыры в галактическом центре», GRAVITY Collaboration, 26 июля 2018 года, Astronomy and Astrophysics.
Автор: OriSvet
