Astronómovia po prvý raz dokázali, že hviezda obiehajúca okolo supermasívnej čiernej diery v centre Mliečnej cesty sa okolo nej nepohybuje po orbite v tvare jednoduchej elipsy, ale po mnohých obehoch v priestore skôr opisuje tvar pripomínajúci kvet.
Toto zistenie je výsledkom pozorovaní ďalekohľadom VLT (Very Large Telescop) Európskeho južného observatória (ESO) v čilskom Paranale a opakovaných meraní s čoraz vyššou presnosťou za ostatných 30 rokov, pričom potvrdzuje všeobecnú teóriu relativity Alberta Einsteina. Výskum medzinárodného tímu vedcov približuje článok v odbornom časopise Astronomy & Astrophysics.
Pozorovateľský prielom
„Einsteinova všeobecná teória relativity predpovedá, že dráha telesa viazaného na obežnej dráhe okolo iného objektu nie je uzavretá, ako v teórii gravitácie Isaaca Newtona, ale stáča sa smerom dopredu v rovine obehu. Tento známy efekt, po prvý raz spozorovaný na dráhe planéty Merkúr okolo Slnka, bol jedným z prvých dôkazov podporujúcich všeobecnú teóriu relativity. O sto rokov neskôr sa nám podarilo zistiť rovnaký efekt pri hviezde obiehajúcej okolo kompaktného rádiového zdroja Sagittarius A*, ktorý leží v strede našej Galaxie. Tento pozorovateľský prielom umocňuje naše presvedčenie, že Sagittarius A* musí byť supermasívna čierna diera s hmotnosťou štyroch miliónov Sĺnk,“ vysvetlil riaditeľ nemeckého Inštitútu Maxa Plancka pre mimozemskú fyziku (MPE) a vedúci spomínaného tridsaťročného programu Reinhard Genzel.
Najbližšie dni budú patriť padajúcim hviezdam, nočnú oblohu opäť zasypú Lyridy
Sagittarius A*, ktorý sa nachádza zhruba 26-tisíc svetelných rokov od Zeme, obklopuje skupina hviezd. Jedna z nich, označovaná ako S2, sa k čiernej diere približuje na vzdialenosť, ktorá je menšia ako 20 miliárd kilometrov, čo z nej robí dosiaľ najbližší objavený objekt na obežnej dráhe okolo nej.
Schwarzchildova precesia
Keď sa k čiernej diere priblíži najviac, dosahuje rýchlosť troch percent rýchlosti svetla a celý obeh dokončí o približne 16 zemských rokov. Preto výskum hviezdy musel trvať takmer 30 rokov, aby vedci vedeli odhaliť komplexnosť jej pohybu.
Ako priblížil Stefan Gillessen z MPE, ktorý viedol analýzu meraní, po 27-ročnom pozorovaní pohybu S2 a meraniach vedci spoľahlivo detegovali takzvanú Schwarzchildovu precesiu. Tento efekt vzniká, keď sa teleso, ako spomínaná hviezda, stáča a poloha najbližšieho bodu na dráhe okolo obiehaného telesa sa teda mení.
Vedci objavili dosiaľ najjasnejšiu supernovu. Až po rokoch bude vidno, čo sa za ňou skrýva
Pri každom ďalšom obehu je obežná dráha pootočená a v priestore postupne opisuje tvar kvetu. Všeobecná teória relativity presne predpovedá mieru, s akou sa orbita stáča, a posledné merania výskumu s ňou úplne súhlasia.
„Keďže merania polohy hviezdy S2 súhlasia s predpoveďou všeobecnej relativity veľmi dobre, môžeme stanoviť ostré limity vzhľadom na množstvo neviditeľnej látky, napríklad rozptýlenej temnej hmoty alebo možných čiernych dier prítomných v blízkosti Sagitarrius A*. To je veľmi dôležité pre naše chápanie vzniku a vývoja supermasívnych čiernych dier,“ upozornili vedúci projektového tímu z Francúzska Guy Perrin a Karine Perraut.
Spozorovali aj iný efekt
Vedci veria, že budúci ďalekohľad ELT (Extremely Large Telescope) im umožní spozorovať oveľa slabšie hviezdy obiehajúce ešte bližšie pri čiernej diere v centre Mliečnej cesty.
„Ak budeme mať šťastie, mohli by sme nájsť aj hviezdy, na ktoré bude mať vplyv aj rotácia čiernej diery,“ skonštatoval Andreas Eckart z Kolínskej univerzity. Vďaka tomu by astronómovia mohli priamo zmerať parametre rotácie a hmotnosť Sagittarius A*, ktoré okrem iného definujú vlastnosti časopriestoru v jeho okolí.
Nová štúdia z vesmírnych observatórií naznačuje, že vesmír sa zrejme nerozopína rovnomerne
Rovnaký medzinárodný vedecký tím, ktorého súčasťou sú odborníci z Francúzska, Portugalska, Nemecka a ESO, pod vedením Franka Eisenhauera z MPE v roku 2018 spozoroval aj iný efekt, ktorý predpovedá všeobecná teória relativity.
Dokázali, že svetlo z hviezdy S2 sa počas obehu okolo Sagitarrius A* posunulo do červenej časti farebného spektra, a teda, že žiarenie hviezdy ovplyvňujú efekty opísané v spomínanej teórii.
Informácie pochádzajú z webstránky Európskeho južného observatória www.eso.org