Astronomi znaju za neko vrijeme da je jedna zvijezda orbitala prilično blizu crne rupe u središtu naše galaksije. Astronom Andrea Ghez s UCLA-e kaže da će mogućnost gledanja ove dvije zvijezde u kratkotrajnom tangu oko crne rupe pomoći znanstvenicima da mjere učinke zakrivljenosti prostora i vremena, i oni bi trebali moći utvrditi je li Albert Einstein bio u pravu njegovo predviđanje kako bi crne rupe mogle preskočiti prostor i vrijeme.
"Izuzetno mi je drago pronaći dvije zvijezde koje orbitiraju oko supermasivne crne rupe naše galaksije za mnogo manje od ljudskog vijeka", rekao je Ghez. „Tango [ovih zvijezda] će prvi put otkriti pravu geometriju prostora i vremena u blizini crne rupe. To se mjerenje ne može izvršiti samo sa jednom zvjezdicom. "
Postoji gotovo 3000 zvijezda koje orbitiraju nekako blizu crne rupe, a većina ih ima orbite od 60 i više godina.
Od ranije poznata zvijezda izbliza, S0-2, orbitira oko crne rupe svakih 15,5 godina. I sada, novo pronađena zvijezda, zvana S0-102, orbitira crnom rupom u blistavih 11,5 godina, što je najkraća poznata orbita od bilo koje zvijezde u blizini ove crne rupe.
Rekonstrukcija orbite dviju zvijezda - S0-2 i S0-102 - u blizini crne rupe u središtu Mliječnog puta. (Orbite ostalih zvijezda također su prikazane bližim linijama.) Pozadina je infracrvena slika regije visoke rezolucije. Zasluge: Andrea Ghez i dr ./UCLA/Keck
Na isti način na koji planete kruže oko Sunca, S0-102 i S0-2 su u eliptičnoj orbiti oko središnje crne rupe. Ghez je rekao da je planetarno kretanje u našem Sunčevom sustavu krajnji test Newtonove gravitacijske teorije prije 300 godina, a sada će gibanje S0-102 i S0-2 biti krajnji test za Einsteinovu teoriju opće relativnosti, koja gravitaciju opisuje kao posljedica zakrivljenosti prostora i vremena.
"Uzbudljiva stvar kad zvijezde prolaze kroz svoju potpunu orbitu nije samo to što možete dokazati da postoji crna rupa, već imate i prvu priliku testirati temeljnu fiziku pomoću pokreta tih zvijezda", rekao je Ghez. "Ako se pokaže da kruži u elipsi, dobiva se masa supermasivne crne rupe, ali ako možemo poboljšati preciznost mjerenja, možemo vidjeti odstupanja od savršene elipse - što je potpis opće relativnosti."
Kako se zvijezde približe svom približavanju, na njihovo kretanje će utjecati zakrivljenost prostornog vremena, a svjetlost koja putuje od zvijezda do nas će se izobličiti, rekao je Ghez.
S0-2, koji je 15 puta svjetliji od S0-102, proći će kroz najbliži pristup crnoj rupi 2018. S0-102 će svoj najbliži pristup ostvariti 2021. godine, tako da će tim budno paziti na ove zvijezde zbližiti se, ali ne dovoljno blizu da se usisava, rekao je Ghez.
Ghez i njezini kolege promatrali su S0-2 od 1995. Godine 2000., ona i njen tim izvijestili su - po prvi put - da su astronomi vidjeli zvijezde kako se ubrzavaju oko supermasivne crne rupe. Njihova su istraživanja pokazala da su tri zvijezde ubrzavale više od 250 000 mph godišnje dok su okruživale crnu rupu. Brzina S0-102 i S0-2 također bi trebala ubrzati za više od 250.000 mph u njihovom najbližem prilazu, rekao je Ghez.
"Činjenica da možemo pronaći zvijezde koje su tako blizu crne rupe fenomenalna je", rekao je Ghez. "Sada je to potpuno nova kugla, u smislu vrsta eksperimenata koje možemo učiniti da bismo shvatili kako crne rupe s vremenom rastu, uloge supermasivne crne rupe igraju u središtu galaksija i je li Einsteinova teorija opće relativnosti valjana u blizini crna rupa, gdje ta teorija nikada prije nije testirana. Uzbudljivo je sada imati sredstva za otvaranje ovog prozora. "
Istraživanje je provedeno korištenjem Keck teleskopa. Članak tima objavljen je 5. listopada u časopisu Science.
Izvor: UCLA
Opis slike: teleskopi Keck I i Keck II usredotočeni su na dvije zvijezde koje kruže oko crne rupe Mliječnog Puta. Akreditacija za pozadinu fotografije: Dan Birchall / Subaru teleskop na Mauna Kea, Havaji. Prekrivanje koje je stvorila profesorica Andrea Ghez i njen istraživački tim na UCLA, a iz skupova podataka dobivenih pomoću teleskopa W. M. Keck.
