Наблюдения за черной дырой в центре Галактики и ее ближайшими соседями-звездами помогли ученым найти первые намеки на то, как порождаемые ей "эйнштейновские" релятивистские эффекты могут менять орбиты светил, говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal.
"Центр Галактики, можно сказать, является лучшей лабораторией для изучения того, как звезды движутся в релятивистской среде. Я был обрадован тому, что нам удалось применить те методы, которые мы разработали для изучения поведения звезд в виртуальной реальности, для просчета орбит настоящих звезд, вращающихся с большой скоростью вокруг черной дыры", — рассказывает Марция Парса (Marzieh Parsa) из Кельнского университета (Германия).
В центре Млечного Пути, и предположительно всех остальных галактик Вселенной, обитает необычно крупная черная дыра. В нашем случае она примерно в четыре миллиона раз тяжелее Солнца и расположена на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли.
Эту черную дыру, которую астрономы называют Sgr A*, окружает несколько десятков звезд и несколько крупных облаков газа, периодически сближающихся и проходящих на опасном расстоянии от нее.
Подобные сближения и связанные с ними релятивистские эффекты, как предсказывает теория относительности Эйнштейна, будут особым образом влиять на орбиту звезды, заставляя ее двигаться несколько иным курсом после того, как она "сбежит" из гравитационных объятий черной дыры.
Парса и ее коллеги доказали, что это происходит на самом деле, на протяжении 20 лет наблюдая за звездой S2, ближе всего подходящей к Sgr A*, при помощи телескопа VLT и ряда других наземных и космических обсерваторий. За это время светило успело совершить один полный оборот вокруг черной дыры, что позволило ученым проследить за тем, как она движется вокруг Sgr A* и сравнить реальные данные с орбитой, вычисленной в соответствии с ньютоновской физикой и законами Кеплера.
Как оказалось, Эйнштейн в очередной раз был прав – звезда S2, голубой гигант массой в 15 Солнц, действительно поменяла свою орбиту после сближения с черной дырой в 2003 году. Ее орбита, как показали расчеты ученых, стала менее вытянутой и сдвинулась в сторону после рандеву с Sgr A* на примерно те же значения, которые предсказываются теорией относительности.
Так ли это на самом деле, ученые планируют еще раз проверить в ходе следующего сближения S2 с черной дырой, которое произойдет совсем скоро, в апреле или в июне 2018 года, в зависимости от того, какой массой обладает Sgr A*. Во время этого "рандеву" сила релятивистских эффектов будет максимальной, и астрономы измерят ее, наблюдая за тем, как притяжение черной дыры искривляет и растягивает свет звезды. Это поможет ученым вычислить точную массу черной дыры и узнать многие другие ее секреты.
