Waarnemingen in de Very Large Telescope toonden eerst de effecten voorspeld door Einstein's algemene relativiteitstheorie met betrekking tot de beweging van een ster die langs een superzwaar zwart gat in het midden van de Melkweg passeert. Dit is het hoogtepunt van een 26-jarige telescoopenquête in Chili.
Het dichtstbijzijnde superzware zwarte gat wordt in dikke stofwolken geladen en bevindt zich op een afstand van 26000 lichtjaar van ons. Dit is een zwaartekrachtmonster dat 4 miljoen keer de zonnemassa overschrijdt. Omringd door een kleine stergroep, roterend rond het gat bij hoge snelheden. Dit is het krachtigste zwaartekrachtveld in onze melkweg en speelt de rol van een ideale plek om de zwaartekrachtfysica te bestuderen en de algemene relativiteitstheorie te testen.
De artistieke visie weerspiegelt het pad van de ster S2 met een nadering van een superzwaar zwart gat in het midden van de Melkweg. Als het nadert tot het krachtige zwaartekrachtveld leidt dit ertoe dat de kleur van de ster enigszins in rood verandert, wat een gevolg is van de algemene relativiteitstheorie
Nieuwe IR-onderzoeken van gevoelige GRAVITY-, SINFONI- en NACO-instrumenten op de Very Large Telescope hebben ons in staat gesteld een van de sterren, genaamd S2, te volgen toen deze in mei 2018 het zwarte gat naderde. Het dichtstbijzijnde naderingspunt bereikte minder dan 20 miljard km bij een snelheid van meer dan 25 miljoen km / u (bijna 3% van de lichtsnelheid).
Het team vergeleek de positie- en snelheidsmetingen van GRAVITY en SINFONI samen met het vorige toezicht op S2 met behulp van andere hulpmiddelen. We hebben ook de voorspellingen van de zwaartekracht van Newton, de algemene relativiteitstheorie en andere theorieën over de zwaartekracht opgenomen. Nieuwe resultaten zijn het niet eens met de voorspellingen van Newton en sluiten perfect aan bij de standpunten van Einstein.
Het diagram toont de beweging van een ster S2 rond een superzwaar zwart gat in het midden van de Melkweg. Bestaat uit observaties met telescopen en ESO-instrumenten gedurende 25 jaar. Een ster brengt 16 jaar door met het voltooien van een rondvlucht en kwam in mei 2018 dicht bij een zwart gat
Deze uiterst nauwkeurige metingen worden uitgevoerd door een internationaal team van wetenschappers onder leiding van het Max Planck Instituut. Wetenschappers hebben voor de tweede keer de nauwe passage van S2 naar het zwarte gat in het galactische centrum kunnen observeren. Maar deze keer gebruikten ze aanzienlijk verbeterde hardware.
Nieuwe metingen tonen duidelijk het effect van gravitationele roodverschuiving. Licht van een ster wordt uitgerekt tot langere golven door het krachtige zwaartekrachtveld van een zwart gat. De meting van de golflengte van licht van S2 past precies bij wat was voorspeld in Einsteins algemene relativiteitstheorie. Dit is de eerste keer dat een afwijking van de voorspelling van de eenvoudigere zwaartekrachtstheorie van Newton is waargenomen wanneer een ster beweegt rond een superzwaar zwart gat.
De simulatie toont de banen van sterren dichtbij een superzwaar zwart gat in het midden van de Melkweg. De ster S2 passeert om de 16 jaar in de buurt van een zwart gat. De laatste keer dat de convergentie werd opgemerkt in mei 2018
Wetenschappers hebben SINFONI gebruikt om de snelheid van S2 in de richting van de aarde en het GRAVITY-apparaat te meten om extreem nauwkeurige berekeningen uit te voeren van de locatie van de ster om de vorm van zijn baan te bepalen. GRAVITY creëert een scherp beeld waarmee je de sterrenbeweging op een afstand van 26.000 lichtjaren kunt volgen.
De eerste observaties van S2, 2 jaar geleden gemaakt, toonden aan dat de onderzoekers het perfecte laboratorium in de vorm van een zwart gat kregen. In een nauwe pass was het zelfs mogelijk om een zwakke gloed rond het zwarte gat te maken, wat hielp om de ster in zijn baan nauwlettend te volgen. Meer dan 100 jaar zijn verstreken en Einstein slaagt er nog steeds in zijn zaak te bewijzen.
De eerste succesvolle test van de theorie van Einstein bij een superzwaar zwart gat
Binnen het zonnestelsel is het mogelijk om de wetten van de fysica nu en onder bepaalde omstandigheden te verifiëren. Daarom is het belangrijk voor astronomen om te begrijpen of deze wetten van kracht blijven wanneer zwaartekrachtvelden veel krachtiger zijn. Verdere reviews zullen naar verwachting een ander relativistisch effect vertonen - een lichte rotatie van de stellaire baan (Schwarzschild precessie), aangezien S2 zich van het zwarte gat verwijdert.
Ster S2 benadert een zwart gat in het midden van de Melkweg
Wetenschappers hebben veel tijd besteed aan het creëren van unieke krachtige gereedschappen die nodig zijn om gedetailleerde metingen uit te voeren op de Very Large Telescope. De vandaag verkregen feiten zijn een opwindend resultaat van een prachtige samenwerking.
Simulatie van de banen van sterren rondom een zwart gat in het midden van de Melkweg
