«Звездный танец» вокруг черной дыры доказал правоту Эйнштейна — Naked Science
7 минут
София Жаботинская
18

«Звездный танец» вокруг черной дыры доказал правоту Эйнштейна

4.9

Для раскрытия этой тайны потребовалось наблюдение длиной почти в три десятилетия, отслеживающее и анализирующее поведение звезды и гравитационного источника в центре нашей Галактики.

орбита S2
Так выглядит орбита S2, подтверждая общую теорию относительности /© ESO/L. Calçada

Ученые из Института внеземной физики имени Макса Планка (Германия) получили результаты исследования, длившегося 27 лет. Статью с выводами, подтверждающими Общую теорию относительности Эйнштейна, они опубликовали в журнале Astronomy & Astrophysics.

Звезда S2, которая вращается вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец A*, находящейся в центре Млечного Пути, делает это по «розеткообразной» орбите, а не по эллиптической. Именно так она должна была двигаться, если бы была верна Общая теория относительности, которая предполагает, что связанные орбиты одного объекта вокруг другого не замкнуты, но прецессируют вперед в плоскости движения. Напротив, если бы движения небесных тел подчинялись только принципам, изложенным в ньютоновской теории тяготения, то звезда двигалась бы по замкнутой эллиптической орбите.

Выяснить это помог длиннейший и точнейший комплекс наблюдений, измерений и анализа, запланированный исследователями и осуществленный в том числе с помощью приборов VLT (Очень большого телескопа — Very Large Telescope).

Большинство звезд и планет имеют некруглую орбиту и поэтому двигаются ближе и дальше от объекта, вокруг которого вращаются. Орбита S2 прецессирует, значит, местоположение ее ближайшей точки к сверхмассивной черной дыре меняется с каждым поворотом, так что следующая орбита сдвигается с поворотом относительно предыдущей. Если сохранить все эти повороты, в итоге получается фигура из «лепестков». Впервые подобный эффект был обнаружен у движения Меркурия вокруг Солнца. Это смещение, открытое в середине ХIХ века, подтолкнуло физиков к поиску объяснения, которое и было дано Эйнштейном.

Общая теория относительности обеспечивает точное предсказание того, как должна была измениться орбита S2, и данные, полученные в результате исследования авторов работы, точно соответствуют этому прогнозу. Этот эффект, известный как прецессия Шварцшильда, никогда ранее не измерялся для звезды, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры. Обнаружение и подтверждение эффекта на таких небесных телах, как Стрелец A* и S2, не только подтверждают Теорию относительности, но и помогают больше узнать об этих объектах.

Стрелец А* и звезды, образующие скопления вокруг этого компактного источника гравитации, находятся в 26 тысячах световых лет от Солнца. В некотором роде это природная «суперлаборатория», дающая возможность проверять физические и астрономические теории в уникальных условиях экстремальной гравитации. Движение звезды S2 делает ее одной из самых близких к сверхмассивной черной дыре, известных человечеству.

«Поскольку измерения S2 очень хорошо следуют Общей теории относительности, мы можем установить строгие ограничения на то, сколько невидимого материала, такого как распределенная темная материя или возможные более мелкие черные дыры, присутствует вокруг Стрельца А*. Это представляет большой интерес для понимания формирования и эволюции сверхмассивных черных дыр», — говорят Гай Перрен и Карин Перро, ведущие ученые проекта.

Астрофизикам понадобилось 27 лет, так как один оборот S2 вокруг черной дыры занимает годы. Чтобы точно проследить за изменениями орбиты, ученые использовали инструменты VLT, расположенного в чилийской пустыне Атакама. Исследователи сделали 330 «подходов», измеряя и анализируя все особенности положения S2.

Кроме немецких ученых, в проекте участвовали их коллеги из Франции, Португалии, Германии и ESO. Созданная ими коллаборация GRAVITY, названная в честь одного из приборов для VLT, два года назад обнаружила еще одно доказательство Общей теории (изменение световых волн, исходящих от S2). С появлением более точного Чрезвычайно большого телескопа (Extremely Large Telescope) команда надеется получить еще более детальную информацию как со стороны Общей теории физики, так и со стороны данных о свойствах черной дыры и ее спутников.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 10:26
9 минут
НИУ ВШЭ

Психолингвисты из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Городского университета Нью-Йорка и Университета Штутгарта выяснили, чем отличается чтение на русском языке у разных групп читателей. Для этого они впервые использовали новый для билингвизма метод сравнения движения глаз взрослых носителей русского языка, русскоязычных детей и взрослых билингвов с разным уровнем владения языком.

Вчера, 16:35
9 минут
Мария Азарова

Шотландские исследователи провели когортный анализ: они сравнили риск госпитализации при заражении индийским и британским штаммами коронавируса, а также определили, кого вариант из Индии поражает чаще всего.

1 час назад
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

12 июня
58 минут
Николай Цыгикало

Грохот уходящих в космос ракет, гигантские столбы огня, колоссальная сила, превосходящая силу тяжести. Форсажный рев боевых самолетов. Самое громкое и мощное силовое устройство человека. Все это — канал особой формы и особых свойств, радикально изменивший человечество. В чем его суть и как происходит трудное рождение сверхзвука — читайте в нашем материале.

15 июня
4 минуты
Сергей Васильев

Галактические нити крупномасштабной структуры Вселенной тянутся на сотни миллионов световых лет — и, как оказалось, вращаются, увлекая в движение все свои галактики.

12 июня
9 минут
Василий Парфенов

Российские эпидемиологи считают, что в столице могла появиться своя разновидность вируса SARS-CoV-2. Кроме того, по мнению специалистов Центра имени Гамалеи, сейчас важным является индийский штамм коронавируса. По отношению к нему активность сывороток у вакцинированных и переболевших Covid-19 снижена в 2-3 раза.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

18 Комментариев

-
3
+
Большенство ученых "удивляет и поражает" танцующая орбита Меркурия вокруг Солнца, а теперь и Звезд вокруг ЧД. Скорее удивляет реакция "ученых" (или тех кто пишет от их имени)! У вращающего объекта в стадии торможения всегда наблюдается ПРЕЦЕССИЯ. Как обратный процесс компенсации смещения возникает также НУТАЦИЯ. Все объекты в Солнечной системе испытывают врезультате смешение к плоскости, а величина воздействия убывает в квадратной зависимости от Солнца. На Меркурии воздействие Прецессии столь велико, что он аж начинает "танцевать". Наверняка от НУТАЦИИ Солнца его еще и трясет как от озноба. Рядом с ЧД вибрация просто растирает Звезды в пылевые облака. Неужели требуется 27 лет чтобы это понять??? Вопрос к публике: Как Луне удается притянуть во время прилива сотни миллиардов тонн воды на соседней планете, если даже на собственной поверхности она не способна удержать космонавта, помочившегося под колесо Лунахода?:)))
    18.04.2020
    -
    0
    +
    А как космонавт может помочиться под колесо лунахода?!...🤔
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      С точки зрения НАУКИ это вопрос ТЕРМОДИНАМИКИ (энтропии пара)... Прошу отвечать только на поставленный Гравитационный вопрос!:)))
    -
    -1
    +
    Все дело в эфире
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      Так называемый "эфир" должен подлежать математическому моделированию и на цифрах объяснять все наблюдаемые явления в доступной Вселенной! На данный момент - этого НЕТ, а значит Ваш ЭФИР - скорее ЭФИДРИН...:)))
    21.04.2020
    -
    0
    +
    Как Луне удается? Объясните пожалуйста, очень заинтересовало
    +
      ещё комментарии
      -
      1
      +
      Планета Земля находится в большой Гравитационной воронке, внутри которой на краю летает Гравитационная воронка Луны по эллиптической (смещающейся) орбите. В идеале изгиб всех воронок соответствует квадратичной функции, но при наличии рядом другого массивного объекта с его стороны наклон увеличивается, а с обратной стороны Планеты наклон пропорцианально уменьшается. Проще говоря когда Луна восходит на небе, то Пространство над поверхностью Земли слегка оттягивается и заполняется водой океана, а на обратной стороне Земли Пространство пропорцианально поджимается, создавая гидростатическое равновесие. Таким образом Луна проходя по орбите создает прилив порядка 8 см, но у берега в зависимисти от рельефа он может приобретать кумулятивный гидравлический эффект в несколько метров. Если бы на Луне был океан, то приливы измерялись бы в метрах, а не сантиметрах. Этот гравитационный эффект позволяет обнаруживать так же Планеты вокруг далеких Звезд методом ТРАНЗИТА. Такие Звезды тихонько пляшут как Мексиканские проститутки в барделе Тихуаны:))) Если посмотреть в мощный телескоп с соседней Планеты на танец Земли и Луны, то напомнит пробитое колесо на очень низких оборотах...
        21.04.2020
        -
        0
        +
        Интересно. Спасибо :)
          -
          0
          +
          У меня конечно есть своя собственная теория Цифровой квантовой гравитации на основе Римановской модели, однако как человеку малограмотному осилить оператора Наббла мне не поплечу! Возможно когда нибудь нарисую в adobe affter effect для хотябы растрового понимания процесса:))) Стандартная модель физики конечно архаичная, но остальные "теории" совсем белиберда!
            22.04.2020
            -
            0
            +
            Проверку правописания осильте для начала. Тогда и "попов лечить" не будете через слово. Когда человек систематически допускает ошибки в простых словах и даже не пытается их исправить, это подрывает доверие не только к его теориям, но и взывает сомнения в адекватности персонажа. https://classes.ru/all-russian/dictionary-ortho-term-64510.htm
              -
              0
              +
              Дизайн этого сайта архаичен и массивен. Интерфейс интуитивно не удобен, многих функций просто НЕТ. Такой НАФТАЛИН времен Windows 7или старше. Да и еще уберите с Сайта этого бесплатного каллиграфа, а то держите меня семеро или я за себя не ручаюсь и будет как ВЧЕРА!!!
                22.04.2020
                -
                1
                +
                Ну вот можете ведь. Всего один капс и одна прописная не к месту. Чем страдать из-за бесплатных каллиграфов, лучше попользуйтесь бесплатным сервисом проверки правописания. Ну не зря же он пылится на сайте.
                22.04.2020
                -
                1
                +
                Следующее упражнение - попробуйте написать хотя бы абзац без капса. Я верю у вас получится.
-
1
+
Кроме немецких ученых, в проекте участвовали их коллеги из Франции, Португалии, Германии и ESO.
16.04.2020
-
0
+
Ссылку на источник поправьте

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: