Astronomi že nekaj časa vemo, da je bila ena zvezda, ki je krožila precej blizu črne luknje v središču naše galaksije. Astronomka Andrea Ghez iz UCLA pravi, da bo sposobnost gledanja teh dveh zvezd v kratkem 'tangu' okoli črne luknje znanstveniku pomagala izmeriti učinke ukrivljenosti prostora in časa, zato bi morali ugotoviti, ali je bil Albert Einstein pravi v njegovo napovedovanje, kako bi lahko črne luknje izkrivile prostor in čas.
"Izjemno sem vesel, da sem našel dve zvezdi, ki obkrožata supermasivno črno luknjo naše galaksije za skoraj manj kot človeško življenje," je dejal Ghez. "Tango [teh zvezd] bo prvič razkril pravo geometrijo prostora in časa v bližini črne luknje. Te meritve ni mogoče izvesti samo z eno zvezdo. "
Obstaja skoraj 3000 zvezd, ki krožijo nekako blizu črne luknje, večina pa ima orbite 60 let ali več.
Prej znana zvezda iz bližine, S0-2, kroži v črni luknji vsakih 15,5 let. In zdaj novo najdena zvezda, imenovana S0-102, kroži v črni luknji v bliskovitih 11,5 letih, kar je najkrajša znana orbita katere koli zvezde v bližini te črne luknje.
Obnova orbitov dveh zvezd - S0-2 in S0-102 - v bližini črne luknje v središču Mlečne poti. (Orbite drugih zvezd so upodobljene tudi s šibkejšimi črtami.) Ozadje je resnična infrardeča slika regije z visoko ločljivostjo. Zasluge: Andrea Ghez et al./UCLA/Keck
Tako kot planeti krožijo okoli sonca, sta S0-102 in S0-2 v eliptični orbiti okoli osrednje črne luknje. Ghez je dejal, da je gibanje planetov v našem osončju zadnji test za Newtonovo gravitacijsko teorijo pred 300 leti, zdaj pa bo gibanje S0-102 in S0-2 končni test za Einsteinovo teorijo splošne relativnosti, ki gravitacijo opisuje kot posledica ukrivljenosti prostora in časa.
"Vznemirljivo pri gledanju zvezd, ki gredo skozi svojo popolno orbito, ni samo to, da lahko dokažete, da obstaja črna luknja, ampak imate prvo priložnost, da preizkusite osnovno fiziko z gibi teh zvezd," je dejal Ghez. "Če se pokaže, da gre v elipsi, dobimo maso supermasivne črne luknje, vendar če lahko izboljšamo natančnost meritev, lahko opazimo odstopanja od popolne elipse - kar je podpis splošne relativnosti."
Ko se zvezde približujejo, bo na njihovo gibanje vplivala ukrivljenost vesolja in svetloba, ki potuje od zvezd do nas, bo izkrivljena, je dejal Ghez.
S0-2, ki je 15-krat svetlejši od S0-102, se bo leta 2018 najbolj približal črni luknji. S0-102 se bo najbližje približal leta 2021, zato bo ekipa pozorno spremljala te zvezde. se tesno približati, vendar ne dovolj blizu, da bi se lahko sesuli, je dejal Ghez.
Ghez in njeni sodelavci opazujejo S0-2 od leta 1995. Leta 2000 sta s svojo ekipo prvič poročala, da so astronomi videli zvezde, ki se pospešeno gibljejo okoli supermasivne črne luknje. Njihove raziskave so pokazale, da so tri zvezde pospešile za več kot 250.000 mph na leto, ko so krožile v črno luknjo. Ghez je dejal, da naj bi hitrost S0-102 in S0-2 prav tako pospešila za več kot 250.000 km / h.
"Dejstvo, da lahko najdemo zvezde, ki so tako blizu črne luknje, je fenomenalno," je dejal Ghez. "Zdaj je povsem nova žoga, kar zadeva vrste eksperimentov, ki jih lahko naredimo, da bi razumeli, kako črne luknje sčasoma rastejo, vlogo supermasivne črne luknje igrajo v središču galaksij in ali je Einsteinova teorija splošne relativnosti veljavna v bližini črna luknja, kjer ta teorija še nikoli ni bila preizkušena. Navdušujoče je zdaj imeti sredstva za odpiranje tega okna. "
Raziskava je bila narejena s pomočjo teleskopov Keck. Članek skupine je bil objavljen 5. oktobra v reviji Science.
Vir: UCLA
Napis s svinčeno sliko: Teleskopi Keck I in Keck II se osredotočajo na dve zvezdi, ki krožita nad črno luknjo Mlečne poti. Ozadje za fotografijo v ozadju: teleskop Dan Birchall / Subaru na Mauna Kea, Havaji. Prekrivanje, ki sta ga ustvarila profesorica Andrea Ghez in njena raziskovalna skupina na UCLA, je iz podatkovnih nizov, pridobljenih s teleskopi W. M. Keck.
