Pirmą kartą užfiksuotas žvaigždės šokis apie supermasyvią juodąją bedugnę patvirtina Einsteino teisumą

Atlikdami tyrimus ESO VLT, mokslininkai daugiau sužino apie supermasyvią mūsų galaktikos centre esančią SMJB. „Kadangi S2 matavimai taip tiksliai atitinka BRT, galime susiaurinti ribas, kiek apie Šaulio A* yra tokios neregimos materijos, kaip išsibarsčiusi tamsioji materija ar mažų juodųjų bedugnių. Tai itin svarbu, norint suprasti supermasyvių juodųjų bedugnių formavimąsi ir evoliuciją,“ pažymi projektui vadovaujantys mokslininkai iš Prancūzijos Guy Perrin ir Karine Perraut.

Šis rezultatas yra 27 metus trukusio S2 žvaigždės stebėjimo – didelę dalį šio laiko ESO VLT instrumentais Atacama dykumoje, Čilėje – kulminacija. Naujojo tyrimo kruopštumą ir tikslumą užtikrina duomenų taškai, užfiksavę žvaigždės poziciją: komanda iš viso atliko 330 matavimų GRAVITY, SINFONI ir NACO instrumentais. Kadangi S2 apie SMJB apskrieja per 16 metų, norint išsiaiškinti jos orbitos ypatybes, buvo itin svarbu žvaigdės judėjimą sekti beveik tris dešimtmečius.

Tyrimą atliko tarptautinė komanda, kuriai vadovavo Frank Eisenhauer iš MPE su kolegomis iš Prancūzijos, Portugalijos, Vokietijos ir ESO. Ši komanda sudaro GRAVITY sandarbį, pavadintą pagal instrumentą, kurį jie sukūrė VLT Interferometrui, kuris apjungia visus keturis 8 metrų skersmens VLT teleskopus į superteleskopą (kurio raiška prilygsta 130 metrų skersmens teleskopui). Ta pati komanda 2018 metais pranešė apie kitą BRT numatytą efektą: jie užfiksavo S2 šviesos bangų pailgėjimą, jai praskrendant pro Šaulio A*. „Ankstesnis mūsų rezultatas parodė, kad žvaigždės šviesą paveikė Bendrasis reliatyvumas. Dabar parodėme, kad BRT aprašytus efektus patiria ir pati žvaigždė,“ sako Paulo Garcia, Portugalijos Astrofizikos ir gravitacijos centro tyrėjas ir vienas iš vadovaujančių GRAVITY projekto mokslininkų.

Statomu ESO Extremely Large Telescope komanda tikisi išvysti daug blankesnes žvaigždes, besisukančias dar arčiau supermasyvios juodosios bedugnė. „Jei pasiseks, gali pavykti užfiksuoti žvaigždes, kurios yra pakankamai arti, kad jas veiktų juodosios bedugnės sukimasis,“ sako dar vienas iš vadovaujančių projekto mokslininkų Andreas Eckart iš Cologne universiteto. Taip astronomai galėtų išmatuoti Šaulio A* charakteristikas, sukimąsi ir masę, kurios lemia aplinkinį laiką ir erdvę. „Tai būtų visiška naujas reliatyvumo patikrinimo lygis," pažymi Eckart.

ESO
phys.org

Šis tyrimas pristatytas žurnalo Astronomy &Astrophysics straipsnyje „Detection of the Schwarzschild precession in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole".