Телескоп VLT снял танец звезды вокруг черной дыры. Объект двигался так, как предсказывает общая теория относительности Эйнштейна, но его орбита имела форму розетки, а не эллипса, как предсказывает теория тяготения Ньютона. Об этом говорится в работе ученых из Института Макса Планка, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.
С помощью VLT исследователи наблюдали за черной дырой Стрелец А*, которая расположена в центре Млечного пути на расстоянии 26 тыс. световых лет и окружена горячим радиоизлучающим газовым облаком диаметром около 1,8 пк. Астрономы предполагают, что ее масса составляет 4,3 млн массы Солнца, а радиус — не более 45 а. е.
В отличие от многих сверхмассивных черных дыр, Стрелец A* находится в своеобразной спячке и не поглощает материю. Благодаря этому она не выбрасывает энергию и раскаленную материю — джеты, поэтому практически не видна для обычных телескопов. Именно это позволило существовать нескольким десяткам звезд и крупных облаков газа, которые сформировались в непосредственной близости около Стрельца A*.
В ходе новой работы астрономы проследили за звездой S2, которая движется вокруг черной дыры на расстоянии менее 20 млрд км — это делает ее одной из самых близких к объекту звезд.
S2 вращается не по круговой орбите, а процессирует — это значит, что местоположение ее ближайшей к сверхмассивной черной дыре точки меняется с каждым поворотом. Таким образом, при движении она образует форму розетки.
«Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что связанные орбиты одного объекта вокруг другого не являются замкнутыми, как в ньютоновской гравитации, а прецессируют вперед в плоскости движения. Этот знаменитый эффект, впервые увиденный на орбите планеты Меркурий вокруг Солнца, был первым доказательством в пользу Общей Относительности. Сто лет спустя мы обнаружили тот же эффект в движении звезды, вращающейся вокруг Стрельца А * в центре Млечного Пути. Это наблюдение также подтверждает, что Стрелец А * является сверхмассивной черной дырой с массой, которая в 4 млн раз превышает солнечную»
Рейнхард Гензел, ведущий автор исследования
Ранее астрономы обнаружили ближайшую к черной дыре Стрелец А* звезду. S62 вращается рекордно быстро — во время движения она разгоняется до 10% скорости света, а год на ней длится 9,9 земных лет.