Ένα αστέρι εντοπίστηκε να χορεύει γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία, και η τροχιά του έχει αποκαλυφθεί ότι δεν έχει σχήμα έλλειψης, αλλά μια ροζέτα - όπως προέβλεπε η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν. 

Το αστέρι S2 περιστρέφεται γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας, τον Τοξότη A *, κάθε 16 χρόνια, 26.000 έτη φωτός από τον Ήλιο. Είναι το δεύτερο πιο κοντινό αστέρι στην κολοσσιαία μαύρη τρύπα και η τοποθεσία του παρέχει ένα εξαιρετικό εργαστήριο για τη δοκιμή της θεωρίας γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν.



Αρκετές προβλέψεις της θεωρίας του Αϊνστάιν έχουν ήδη δοκιμαστεί χρησιμοποιώντας αυτό το αστέρι. Η τελευταία δοκιμή, που αναφέρεται στην Αστρονομία και την Αστροφυσική , χρησιμοποίησε 27 χρόνια παρατηρήσεων, ένα μεγάλο κλάσμα που πραγματοποιήθηκε με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO) και ταιριάζει απόλυτα με τις προβλέψεις της θεωρίας.

«Η Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν προβλέπει ότι οι συνδεδεμένες τροχιές ενός αντικειμένου γύρω από το άλλο δεν είναι κλειστές, όπως στη Νευτώνεια Βαρύτητα, αλλά προχωρούν προς τα εμπρός στο επίπεδο κίνησης. Αυτό το διάσημο φαινόμενο - πρωτοεμφανίστηκε στην τροχιά του πλανήτη Ερμής γύρω από τον Ήλιο - ήταν η πρώτη απόδειξη υπέρ της Γενικής Σχετικότητας ", δήλωσε ο  Reinhard Genzel, Διευθυντής στο Ινστιτούτο Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική (MPE) και αρχιτέκτονας του 30- πρόγραμμα διάρκειας ενός έτους που οδήγησε σε αυτό το εύρημα. "Εκατό χρόνια αργότερα, έχουμε τώρα εντοπίσει το ίδιο αποτέλεσμα στην κίνηση ενός αστέρα σε τροχιά γύρω από τη συμπαγή ραδιοφωνική πηγή Sagittarius A * στο κέντρο του Γαλαξία μας."
 

Οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν να μετρήσουν την ύφεση της τροχιάς του αστεριού. Καθώς το αστέρι κινείται γύρω από τη μαύρη τρύπα, η τροχιά του αλλάζει και το πλησιέστερο σημείο του στη μαύρη τρύπα αλλάζει με κάθε στροφή. Αυτή είναι η λεγόμενη ύπαρξη Schwarzschild. Παρατηρώντας το σε πολλές τροχιές αποκάλυψε ότι η τροχιά του αστεριού φαίνεται να σχηματίζει σχήμα ροζέτας. Η γενική σχετικότητα προβλέπει ακριβώς πόσο αλλάζει η τροχιά.

«Αφού ακολούθησε το αστέρι στην τροχιά του για πάνω από δυόμισι δεκαετίες, οι εξαιρετικές μας μετρήσεις ανιχνεύουν δυναμικά την υποχώρηση του Schwarzschild του S2 στην πορεία του γύρω από τον Τοξότη A *», δήλωσε ο Stefan Gillessen, επίσης του MPE, ο οποίος ηγήθηκε της ανάλυσης των μετρήσεων.


Αυτή δεν είναι η πρώτη μετάβαση μιας τροχιάς που προβλέπεται και εξηγείται από τη γενική σχετικότητα. Σύμφωνα με τη θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα, οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο σε ελλειπτική τροχιά. Αλλά ο  Ερμής  έχει περίφημα περίεργη τροχιά σε σχήμα αυγού. Η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν δηλώνει ότι οι ελλείψεις των πλανητών δεν είναι ακίνητες, αλλά κινούνται αργά, εκτελώντας τη λεγόμενη μετάπτωση. Αλλά η ύφεση δεν μετρήθηκε ποτέ για ένα αστέρι σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα. Συναρπαστικά, αυτό δεν είναι απλώς ένας έλεγχος γενικής σχετικότητας, αλλά παρέχει επίσης βασικές πληροφορίες σχετικά με την κατανομή της ύλης και των μαζικών σωμάτων στο κέντρο του Γαλαξία μας.

«Επειδή οι μετρήσεις του S2 ακολουθούν τόσο τη Γενική Σχετικότητα, μπορούμε να θέσουμε αυστηρά όρια στο πόσο αόρατο υλικό, όπως η κατανεμημένη σκοτεινή ύλη ή οι πιθανές μικρότερες μαύρες τρύπες, υπάρχει γύρω από τον Τοξότη A *», εξήγησαν οι Guy Perrin και Karine Perraut, οι Γάλλοι επικεφαλής επιστήμονες του έργου. "Αυτό έχει μεγάλο ενδιαφέρον για την κατανόηση του σχηματισμού και της εξέλιξης των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών."



Νωρίτερα φέτος οι αστρονόμοι ανακάλυψαν το S62 , ένα αστέρι σε τροχιά ακόμη πιο κοντά στον Τοξότη Α * από το S2. Το S2 πλησιάζει λιγότερο από 20 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (12,4 δισεκατομμύρια μίλια) από τη μαύρη τρύπα και μπορεί να υπάρχουν ακόμη αστέρια πιο κοντά. Το επερχόμενο εξαιρετικά μεγάλο τηλεσκόπιο του ESO  (το "μεγαλύτερο μάτι στον κόσμο στον ουρανό") μπορεί να εντοπίσει πιο αχνά πιο κοντά αστέρια, επεκτείνοντας αυτό που μπορούμε να μετρήσουμε.

«Αν είμαστε τυχεροί, θα μπορούσαμε να συλλάβουμε αστέρια αρκετά κοντά ώστε να νιώσουν πραγματικά την περιστροφή, το γύρισμα της μαύρης τρύπας», λέει ο Andreas Eckart από το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας, ένας από τους κορυφαίους επιστήμονες του έργου. «Αυτό θα ήταν και πάλι εντελώς διαφορετικό επίπεδο σχετικότητας της δοκιμής. "


Post a Comment

Νεότερη Παλαιότερη