© ESO/M. Kornmesser
Наблюдения за взаимодействием сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути и светом соседней с ней звезды подтвердили общую теорию относительности Эйнштейна. Об этом пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.
"Это лишь второе сближение звезды S2 и черной дыры, за которым нам удалось проследить. С другой стороны, точность инструментов заметно выросла за последние десять лет, что позволило проследить за этой встречей со сверхвысоким разрешением. Мы хотели извлечь максимум из этой возможности напрямую наблюдать релятивистские эффекты, предсказываемые теорией относительности", — заявил Райнхард Генцель (Reinhard Genzel) из Института внеземной физики Общества Макса Планка в Гархинге (Германия).
В центре Млечного Пути, и предположительно всех остальных галактик Вселенной, обитает необычно крупная черная дыра. В нашем случае она примерно в четыре миллиона раз тяжелее Солнца и расположена на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли.
Эту черную дыру, которую астрономы называют Sgr A*, окружает несколько десятков звезд и несколько крупных облаков газа, периодически сближающихся и проходящие на опасном расстоянии от нее.
Эти сближения и связанные с ними релятивистские эффекты, как предсказывает теория относительности Эйнштейна, будут особым образом влиять на орбиту звезды, заставляя ее двигаться несколько иным курсом после того, как она "сбежит" из гравитационных объятий черной дыры.
Ученые уже более 20 лет наблюдают за звездой S2, одной из ближайших соседок Sgr A*. В 2003 году она сблизилась с ней на опасное расстояние, что впервые позволило ученым проследить за тем, изменилась ли ее траектория под действием притяжения черной дыры. Следующее "рандеву" дыры и звезды состоялось лишь в мае этого года, к чему ученые очень долго и тщательно готовились, выкраивая время на десятках ведущих телескопов мира.
"Хаббл", VLT и другие крупнейшие обсерватории Земли начали вести практически постоянные наблюдения за S2 с апреля этого года. В мае, как отмечает Генцель, ученые начали замечать первые следы того, что гравитация Sgr A* начала сильно влиять на поведение звезды.
В тот момент она находилась на расстоянии в 20 миллиардов километров от горизонта событий черной дыры и двигалась с фантастической скоростью в 7650 километров в секунду, или 2,5% от скорости света.
Эти взаимодействия, в частности, проявлялись в том, что цвет звезды резко поменялся под действием так называемого гравитационного красного смещения – "растягивания" электромагнитных волн при их попадании в области с сильным гравитационным полем. В случае с S2 это означает, что звезда заметно "покраснела" при сближении с Sgr A*, а затем приобрела свой привычный цвет.
Сила этого эффекта, как показали наблюдения VLT, полностью соответствовала тому, что предсказывает теория относительности и связанный с ней феномен гравитационного замедления времени.
Аналогичным образом, траектория движения S2 отклонилась от ее "нормальной" Ньютоновской орбиты на то значение, которое было вычислено при помощи выкладок Эйнштейна. И то, и другое, как считают Генцель и его коллеги, в очередной раз говорит о том, что великий физик был прав в описании того, как ведет себя ткань пространства-времени и вся Вселенная в целом.
