Движение звезды возле черной дыры подтверждает правоту теории Эйнштейна

Движение звезды, вращающейся вокруг Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики, точно соответствует предсказанию общей теории относительности, сообщается в новом исследовании группы астрономов во главе с Рейнхардом Гензелем, директором Института внеземной физики им. Макса Планка 16 апреля, опубликованном в интернет-издании Astronomy & Astrophysics.

«Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что орбиты движения одного объекта вокруг другого не замкнуты, как в описании ньютоновской теории гравитации, а прецессируют в плоскости движения. Этот знаменитый эффект — впервые увиденный на орбите планеты Меркурий вокруг Солнца — был первым фактом в пользу общей теории относительности», — заявил Рейнхард Гензель. Он также отметил, что спустя сто лет астрономы обнаружили тот же эффект в движении звезды, вращающейся вокруг компактного радиоисточника Стрелец А* в центре Млечного пути.

«Этот прорыв в наблюдениях подтверждает, что Стрелец А* должен быть сверхмассивной черной дырой, в 4 миллиона раз превышающей массу Солнца», — заметил ученый.

Наблюдения, сделанные с помощью очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили (VLT), показали, что орбита звезды (S2), вращающейся вокруг Стрельца А*, имеет форму розетки, напоминающей, лепестки ромашки, а не эллипса, как предсказывает теория тяготения Ньютона. Этот эффект, известный как прецессия Шварцшильда, никогда ранее не наблюдался для звезд возле массивных черных дыр.

«Поскольку измерения S2 так хорошо следуют общей теории относительности, мы можем установить строгие ограничения на то, сколько невидимого материала, такого как распределенная темная материя или возможные более мелкие черные дыры, присутствует вокруг Стрельца А*, что представляет большой интерес для понимания того как формировались и развивались сверхмассивные черные дыры», — заявили члены команды исследователей Гай Перрин и Карин Перро из Парижской обсерватории (PSL) и Гренобльского института планетологии и астрофизики во Франции.

Данное исследование подчеркивает важность строительства новых мегаскопов, таких как «Исключительно большой телескоп» (ESO), с зеркалом в 39.4 м, состоящим из 789 шестиугольных сегментов. Подобные телескопы способны собирать в 16 раз больше света и позволят астрономам отслеживать звезды, которые движутся даже ближе к Стрельцу А*, чем S2.