Самотна звезда, наречена S2, обикаляща около свръхмасивна черна дупка в центъра на нашата галактика, демонстрира предсказанието за общата теория на относителността в най-екстремната среда, в която можем да я тестваме.
Събирайки десетки наблюдения, астрономите показаха, че S2 не е елипса с фиксирана позиция; по-скоро орбитата се движи като спирографски модел – явление, известно като прецесията на Шварцшилд.
Това е първият път, когато прецесия на Шварцшилд е открита около свръхмасивна черна дупка, демонстрирайки, че тя продължава да съществува дори когато наблюдаваме орбитите на звездите в най-гравитационно екстремните среди.
В допълнение, общи уравнения на относителността могат да се използват за точно предсказване на орбитални промени – и тези изчисления съвпадат точно с наблюденията на S2.
„Общата теория на относителността на Айнщайн прогнозира, че обвързаните орбити на един обект около друг не са затворени, както при Нютоновата гравитация, а се прецесират напред в равнината на движение“, обясни астрофизикът Райнхард Ханзел от Института за физика на извънземните Макс Планк (MPE) в Германия.
Този известен ефект – забелязан за първи път в орбитата на планетата Меркурий около Слънцето – е първото доказателство в полза на общата теория на относителността. Сто години по-късно открихме същия ефект, когато звезда, обикаляща около Стрелец Черна дупка в центъра на Млечния път.
S2 обикаля Стрелец A по дълга елипсовидна орбита на всеки 16 години. При най-близкия подход, или периастрон, той е на 17 светлинни часа от черната дупка или малко над четири пъти разстоянието от Слънцето до Нептун.
Може да звучи далеч, но когато имате работа с нещо толкова масивно като Стрелец А, то е изненадващо близо и гравитационното въздействие от черната дупка ускорява звездата до почти 3 процента от скоростта на светлината, докато се върти. Това е една от най-близките звезди до галактическия център.
„Тъй като измерванията на S2 следват толкова добре общата теория на относителността, можем да зададем строги ограничения за това колко невидим материал, като разпределена тъмна материя или евентуално по-малки черни дупки, присъства около Стрелец А“, казаха астрофизиците Гай Перин и Карин Perroult от Парижката обсерватория – Place de Meudon и Обсерваторията на Гренобъл във Франция, съответно.
“Това е от голям интерес за разбирането на образуването и еволюцията на свръхмасивните черни дупки.”
Изследването е публикувано в „Астрономия и астрофизика“.
