Основная физическая теория, разработанная в прошлом Альбертом Эйнштейном, успешно прошла еще одну проверку на примере двух звезд, которые вращаются ускоряющимся темпом вокруг сверхмассивной центральной черной дыры нашей галактики, галактики Млечного Пути. Согласно собранным учеными данным, траектория и другие динамические параметры движения этих звезд полностью соответствуют тому, что определяется теорией Эйнштейна.
«Это является первым разом в истории науки, когда Общая теория относительности была проверена на примере сверхмассивной черной дыры и ее ближайшего окружения» — рассказывает Орельен Хис (Aurelien Hees), ученый-астроном из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Обе звезды были обнаружены в 1990-х годах, и Хис и его группа использовали данные, собранные другими учеными и ими на протяжении 19 лет. Расчеты моделей, основанные на этих данных, показали, что Общая теория относительности достаточно точно описывает характер движения этих звезд и ничего не указывает на наличие гипотетической пятой силы, влияние которой может вызвать отклонения от теории. Эта гипотетическая пятая фундаментальная сила, в случае ее существования, должна оказывать воздействие на все окружающее совместно с другими четырьмя фундаментальными силами, силами гравитации, которые как раз и описаны в Общей теории относительности, силами электромагнетизма, силами слабых и сильных ядерных взаимодействий.
Все эффекты, определяемые Общей теорией относительности, проявляются в большей степени в непосредственной близости от массивных объектов. В нашей Солнечной системе это особенно затрагивает Меркурий, планету, которая находится ближе всего к Солнцу. В свое время астрономы даже пытались объяснить некоторые особенности орбиты и движения Меркурия существованием у него достаточно массивного спутника, который постоянно ускользает от обнаружения.
Черный дыры, такие, как Cygnus X-1, обычно имеют массу гораздо большую, нежели масса Солнца. Но вращающиеся вокруг них звезды, в большинстве случаев, не могут служить опорными точками для проверки Общей теории относительности, а причиной этому является то, что они постоянно теряют материю, которая поглощается черной дырой. Эта потеря материи вносит в движение звезд сильные возмущения, которые не имеют никакого отношения к теории Эйнштейна.
Две упомянутые выше звезды, которые имеют названия S0-2 и S0-38, являются идеальными кандидатами для проверки Общей теории относительности из-за того, что они находятся на таком удалении от черной дыры Sagittarius A*, которое делает еще невозможным потерю ими своей материи. Звезда S0-2 совершает один оборот вокруг черной дыры за 16 земных лет, а звезда S0-38 — за 19 лет. Расстояние от орбиты звезды S0-2 до черной дыры составляет 111 астрономических единиц, приблизительно в четыре раза больше, чем расстояние от Солнца до Нептуна.
В недалеком будущем Общая теория относительности будет подвергнута очередной о более тщательной проверке на примере черной дыры Sagittarius A*, которая имеет массу, в 4 миллиарда раз превосходящую массу Солнца и удалена от нас на расстояние 27 тысяч световых лет. Это станет возможным после введения в строй нового 30-метрового телескопа, возможностей которого будет хватать не только для более точного определения параметров движения звезды S0-2, но и для обнаружения других звезд, движущихся вокруг черной дыры на более коротких орбитах.
Источник:
