Теория Эйнштейна снова подтвердилась. В этот раз на примере черной дыры!

При помощи Очень Большого Телескопа ESO ученые смогли наблюдать звезду, проходящую через мощное гравитационное поле черной дыры в центре Млечного Пути. Все это в точности соответствует общей теории относительности Эйнштейна. Это открытие стало результатом 26-летних наблюдений с телескопа ESO в Чили.

Окруженная густыми облаками пыли, ближайшая к Земле черная дыра находится на расстоянии 26 тысяч световых лет, в центре Млечного Пути. Она в четыре миллиона раз тяжелее Солнца, а ее гравитационная мощь настолько велика, что вокруг нее на большой скорости вращается группа звезд. Это самое сильное гравитационное поле в нашей галактике, что делает эту черную дыру идеальным объектом для изучения гравитации и проверки общей теории относительности Эйнштейна.

Сверхчувствительное оборудование, используемое на телескопе ESO для создания инфракрасных снимков, позволило астрономам наблюдать за одной из окружающих черную дыру звезд – S2. В мае этого года она прошла совсем близко в черной дыре, находясь на расстоянии менее 20 миллиардов километров от нее, двигаясь со скоростью выше 25 миллионов километров в час – примерно 3% от скорости света.

Команда исследователей сравнила результаты последних и более старых наблюдений S2 с классической теорией тяготения Ньютона, общей теорией относительности и другими теориями гравитации. В итоге оказалось, что новые результаты не согласуются с теорией Ньютона, но полностью соответствуют теории Эйнштейна.

«Это второй раз, когда мы наблюдаем S2 на таком близком расстоянии от нашего галактического центра. В этот раз мы смогли наблюдать за звездой с использованием более совершенной аппаратуры, в лучшем качестве, – объясняет Гензель. – Мы несколько лет тщательно готовились к этому событию, так как нам хотелось по максимуму использовать эту уникальную возможность наблюдения релятивистских эффектов».

Наблюдениями занималась международная команда во главе с Рейнхардтом Гензелем из института внеземной физики Общества Макса Планка, Германия. Также принимали участие сотрудники Парижской обсерватории, университета Гренобль-Альм, Национального центра научных исследований Франции, институт астрономии общества Макса Планка, Кельнский университет, Центр астрофизики и гравитации (Португалия), а также Европейская организация астрономических исследований (ESO).

«Здесь, в Солнечной системе, мы можем проверять законы физики только в условиях настоящего времени и при определенных обстоятельствах. Поэтому важно узнать, работают ли те же правила, когда сила гравитационных полей гораздо выше», – объясняет важность наблюдений Франсуаза Депланске, глава отдела системной инженерии ESO.

Новые измерения показывают эффект, называемый гравитационным красным смещением – когда свет звезды сильно растягивается из-за мощной гравитации черной дыры. Причем изменение волны света от S2 полностью соответствует общей теории относительности. В то же время это первый случай, когда при движении звезды вокруг черной дыры обнаружилось несоответствие теории Ньютона.

«ESO уже более четверти века сотрудничает с Рейнхардтом Гензелем, его командой и государствами-участниками ESO. Большой проблемой было создать мощные инструменты для таких тонких измерений. Сегодняшние находки является поразительным результатом очень плодотворного партнерства», – заключает Ксавье Барконс, генеральный директор ESO.

Источник: phys.org