Правоту Эйнштейна подтвердили в очередной раз

Наука

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна предсказала множество удивительных явлений, которые подтверждаются по сей день. Одно из таких подтверждений было найдено недавно, в результате наблюдений, проведенных специалистами Института внеземной физики имени Макса Планка (MPE): ученые увидели, как сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути влияет на свет звезды, проходящей от нее на ближайшем расстоянии.

Для осуществления наблюдений исследователи использовали такие высокочувствительные инфракрасные инструменты, как Gravity, Sinfoni и Naco, являющиеся частью Очень Большого Телескопа ESO (Европейской Южной Обсерватории). С помощью данных приборов специалисты отслеживали сверхмассивную черную дыру Стрелец А* и ее взаимодействие с группой звезд, вращающихся вокруг нее на большой скорости.

Особое внимание астрономов привлекла звезда под названием S2. Она совершает полный оборот вокруг черной дыры каждые 15 лет, и 19 мая текущего года она должна была оказаться от Стрельца А* на ближайшем расстоянии. Событие, как ожидали ученые, позволит протестировать несколько теорий гравитации.

Исследователи использовали инструменты Gravity и Sinfoni, чтобы определить позицию и скорость S2, и скомбинировали эти данные с другими, собранными в ходе предыдущего наблюдения за ближайшим к черной дыре пролетом звезды. Данные результаты затем сравнили с предсказаниями, сделанными гравитационной теорией Ньютона, общей теорией относительности и некоторыми другими теориями гравитации, чтобы посмотреть, насколько точно они соотносились с реальными наблюдениями.

Последние, как выяснили ученые, подтверждали правоту Эйнштейна и противоречили более простой модели Ньютона. Астрономы смогли наблюдать эффект, называющийся гравитационным красным смещением, при котором отчетливо заметно влияние черной дыры на свет звезды.

Данный эффект был предсказан общей теорией относительности более 100 лет назад. Он заключается в том, что частота света некоторого источника изменяется по мере удаления от массивных объектов, таких как черные дыры. При таком эффекте спектральные линии в излучении источника, находящегося на близком от массивного объекта расстоянии, смещаются в красную область спектра. Так, хотя S2 находится на относительно большом расстоянии от Стрельца А* и последний не может ее поглотить, черная дыра все же влияет на испущенный звездой свет — изменяются, становятся больше длины волн (происходит сдвиг в красную сторону спектра).