Efekty předpovězené Einsteinovou obecnou teorií relativity byly konečně ve vesmíru pozorovány

Monstrózní objekt o hmotnosti 4 milionů Sluncí je doprovázen malou skupinou hvězd, které kolem něj obíhají vysokou rychlostí. Prostředí s nejsilnějším gravitačním polem v Galaxii je dokonalou fyzikální laboratoří, která se hodí především k testování předpovědí Einsteinovy obecné teorie relativity – současné teorie gravitace.

Pozorování provedená v květnu 2018 v oboru infračerveného záření pomocí mimořádně citlivých přístrojů spolupracujících s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope) astronomům umožnila sledovat jednu z hvězd označenou S2 během přiblížení k černé díře.

V nejbližším bodě své dráhy se hvězda nacházela méně než 20 miliard kilometrů od černé díry a pohybovala se rychlostí převyšující 25 milionů kilometrů za hodinu, což představuje asi 3 % rychlosti světla.

Související

Petr Sýkora

Tajemná hvězda dlouhodobě mate vědce: Jak to, že…

Petr Hájek

Konečně jsme na stopě vysoce energetického neutrina:…

Členové vědeckého týmu srovnávali měření pozice a rychlosti pořízená pomocí přístroje Gravity i další údaje získané v rámci starších pozorování hvězdy S2 jinými přístroji s předpověďmi vypočtenými na základě Newtonovy klasické teorie gravitace, Einsteinovy obecné teorie relativity a dalších alternativních teorií gravitace. Získané výsledky jsou v rozporu s Newtonovou gravitací, ale velmi dobře souhlasí s předpovědí obecné relativity.

Nová měření jasně odhalila efekt označovaný jako gravitační rudý posuv (gravitational redshift). Světlo hvězdy je velmi silným gravitačním polem černé díry nataženo na delší vlnovou délku. Pozorovaná změna vlnové délky záření přicházejícího od hvězdy S2 je v dokonalém souhlasu s předpovědí na základě Einsteinovy obecné teorie relativity.

Je to vůbec poprvé, co se tuto odchylku od předpovědi klasické Newtonovy gravitace podařilo pozorovat při pohybu hvězdy kolem superhmotné černé díry.

Fotogalerie

 

1

fotografie