Az 1970-es évek óta a csillagászok elmélet szerint a galaxisunk központjában, körülbelül 26 000 fényévnyire a Földtől, létezik egy supermasszív fekete lyuk (SMBH), amelyet Nyilas A * néven hívnak. A becslések szerint 44 millió km (27,3 millió mérföld) átmérőjű és körülbelül 4 millió napelemes tömegű súlyt képviselő fekete lyuknak valószínűleg jelentős hatása volt a galaxisunk kialakulására és fejlődésére.
És mégis, a tudósok még soha nem voltak képesek közvetlenül látni, és létezését csak a csillagokra és a körülötte levő anyagra gyakorolt hatás következteti. A GRAVITY együttműködés ** által végzett új megfigyelések mindazonáltal a Nyilas A * körüli ügy eddigi leg részletesebb megfigyeléseivel szolgáltak, ami a legerősebb bizonyíték arra, hogy a Tejút közepén fekete lyuk létezik.
Nemrég a folyóiratban megjelent tanulmány, amely leírja az eredményeket - „Orbitális mozgások detektálása az SgrA masszív fekete lyuk utolsó stabil körkörös pályája közelében *” Csillagászat és asztrofizika - Reinhard Genzel vezette a Max Planck Földönkívüli Fizika Intézetéből (MPE), és bevonta a GRAVITY együttműködés különböző tudósait.
A GRAVITY együttműködést (amely több európai kutatóintézet és egyetem kutatóiból áll) úgynevezik, mert társulnak a GRAVITY eszközzel, amely az ESO nagyon nagy távcső interferométerének (VLTI) része. Ez a műszer ötvözi a VLT négy egység teleszkópjának fényét egy virtuális távcső létrehozásához, amelynek átmérője 130 m (426,5 láb).
Az elmúlt két évben ez a csapat ezt a műszert használja a Galaktikus központ megfigyelésére és az Sgr A * megfigyelésére, hogy megfigyelje a környező környezetre gyakorolt hatásait. Ezeknek a megfigyeléseknek az volt a célja, hogy teszteljék az Einstein általános relativitáselméletének előrejelzéseit, és a legközelebbi rendelkezésre álló jelölt megismerésével megismerjék az SMBH-kat.
Egy másik cél az infravörös sugárzás fáklyáinak (más néven „forró pontok”) orbitális mozgásainak keresése volt a Sag A * akkreditációs tárcsában (a fekete lyuk körül keringő gázöv). A fáklyák akkor fordulnak elő, amikor ezt a relativista sebességre gyorsított gázt a lehető legközelebb húzzák a fekete lyuk eseményhorizontjához - az úgynevezett legbelső stabil körkörös pályára (ISCO) - anélkül, hogy elfogyasztanák.
A VLTI GRAVITY műszerével a csapat észlelte az övből származó fáklyákat, amelyeket a Sag A * körüli körkörös pályán a fénysebesség 30% -ára gyorsították fel. Nem csak ez volt az első alkalom, amikor az anyagot megfigyelték, hogy egy fekete lyuk visszatérési pontja közelében kering körül, de ez volt a legrészletesebb megfigyelés arról is, hogy az anyag melyik a fekete lyuk közelében kering.
Mint Oliver Pfuhl, a Max Planck Földönkívüli Fizikai Intézet tudósa és a cikkben szereplő társszerző, az ESO nemrégiben kiadott sajtóközleményében mondta:
“Gondolkodó tényleges tanúja annak, hogy az anyag kering egy hatalmas fekete lyukon a fénysebesség 30% -án. A GRAVITY óriási érzékenysége lehetővé tette számunkra, hogy valós időben, az eddig nem látott részletességgel megfigyeljük az akrilizációs folyamatokat.“
Az általuk végzett megfigyelések megerősítették azt az elméletet, miszerint a Sag A * valóban szupermasszív fekete lyuk - más néven „hatalmas fekete lyuk paradigma”. Amint Genzel elmagyarázta, ez az eredmény valami, amit a tudósok évtizedek óta várnak. "Ez mindig is az egyik álomprojektünk volt, de nem mertünk remélni, hogy ilyen hamarosan ez lehetséges lesz" - mondta.
Érdekes, hogy nem ez az első alkalom, hogy a GRAVITY együttműködés a VLTI segítségével megfigyelte galaxisunk központját. Ez év elején a csoport a GRAVITY és a Spectrograph az Integrált Terepi Megfigyelések a Közeli Infravörös (SINFONI) műszerben használt egy csillag mozgásának mérésére, mivel a Sag A * -val közeli repülést hajtott végre.
Mivel a csillag (S2) közel esett a Nyilas A * szélsőséges gravitációs mezőjéhez, a csapat megmérte a csillag helyzetét és sebességét, és ezeket összehasonlította a korábbi mérésekkel. Miután összehasonlították őket a különféle gravitációs elméletekkel, meg tudták erősíteni, hogy a csillag viselkedése összhangban van az Einstein általános relativitáselméletének előrejelzéseivel.
Ez nagy eredmény volt, mivel ez volt az első alkalom, hogy az általános relativitást ilyen szélsőséges környezetben megerősítették. Ahogy Pfuhl kifejtette:
“Szorosan figyeltük az S2-t, és természetesen mindig figyelemmel kíséri a Nyilas A * -ot. Megfigyeléseink során szerencsések voltak, hogy észrevettek három fényes fáklyát a fekete lyuk körül - szerencsés véletlen volt!“
Végül ezek az úttörő megfigyelések a nemzetközi együttműködés és a legmodernebb eszközök kombinációjának köszönhetően váltak lehetővé. A jövőben a fejlettebb eszközök - és az adatmegosztás továbbfejlesztett módszerei - biztosan felszabadítják a Világegyetem még több rejtélyét, és segítenek a tudósoknak megérteni, hogyan alakult ki.
És feltétlenül nézd meg ezt az ESOcast-ot, amely az utóbbi felfedezésről beszél, az ESO jóvoltából:
** A GRAVITY együttműködés a Max Planck Földön kívüli Fizikai Intézet, a LESIA Párizsi Megfigyelő Intézet, a Nationale de Researches Scientifique (CNRS), a Max Planck Csillagászati Intézet, a Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA) tagjaiból áll. , az Európai Déli Megfigyelőközpont (ESO) és több európai egyetem.
