Астрономы пронаблюдали "звездный танец" вокруг сверхмассивной черной дыры

Астрономы с помощью Очень большого телескопа провели наблюдения за звездой, которая вращается вокруг сверхмассивной черной дыры. Как сообщает Европейская южная обсерватория, эти наблюдения показали, что звезда двигается в соответствии с предсказаниями общей теории относительности Эйнштейна.

Ученые заметили, что звезда образует "розетку", а не эллипс, который соответствовал бы теории гравитации Ньютона. Результат был получен в ходе измерений, проводившихся на протяжении 30 лет и позволили ученым разгадать загадки черной дыры, которая находится в центре Млечного Пути.

"Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что орбита объекта, движущегося в поле тяготения другого объекта, не замкнута, как в случае ньютоновского тяготения, но прецессирует в плоскости орбиты в направлении движения. Этот знаменитый эффект, впервые наблюдавшийся на примере орбиты Меркурия вокруг Солнца, когда-то был первым экспериментальным подтверждением общей теории относительности. Спустя сто лет мы зарегистрировали тот же эффект в движении звезды вокруг компактного радиоисточника Стрелец A* в центре Млечного Пути. Этот наблюдательный прорыв дает очередное доказательство того, что Стрелец A* должен быть сверхмассивной черной дырой с массой в 4 миллиона масс Солнца", - заявил автор 30-летней исследовательской программы, которая привела к этому результату, Райнхард Генцель.

Стрелец A* - сверхмассивная черная дыра, которая находится на расстоянии 26 тысяч световых лет от Солнца. Вкруг объекта располагается звездное скопление, одна из звезд которого, S2, периодически подходит к черной дыре на расстояние меньше 20 миллиардов километров (то есть, в 120 раз больше расстояния между Солнцем и Землей). В точке наибольшего сближения звезда несется со скоростью, которая составляет 3% от скорости света, совершая орбитальный оборот за 16 лет.

"Отслеживая движение звезды S2 по орбите вокруг объекта Стрелец A* в течение более двух с половиной десятилетий, мы выполнили тщательнейшие измерения, которые со всей определенностью показали наличие шварцшильдовской прецессии", - заявил Штефан Гиллессен, который проанализировал полученные измерения.

Большинство звезд и планет имеет некруговые орбиты, и поэтому, двигаясь по ним, оказываются то ближе к центральному объекту, то дальше от него. Орбита звезды S2 прецессирует, а это означает, что положение точки ее наименьшего удаления от сверхмассивной черной дыры с каждым оборотом меняется – каждый следующий виток орбиты поворачивается по отношению к предыдущему на определенный угол, и все эти витки образуют что-то вроде розетки. Общая теория относительности точно предсказывает, насколько сдвигается орбита, и последние измерения, выполненные авторами данной работы, в точности соответствуют этой теории. Этот эффект, известный как прецессия Шварцшильда, никогда ранее не измерялся для звезды вблизи сверхмассивной черной дыры.

Проведенное исследование также помогло ученым больше узнать об окрестностях черной дыры.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.

Ранее астрономы с помощью российско-немецкой рентгеновской обсерватории "Спектр-РГ" заметили "пробуждение" черной дыры. Аппарат зафиксировал вспышку рентгеновского излучения, которая исходила от объекта 4U 1755−338.