Gökbilimciler bir süredir galaksimizin merkezindeki kara deliğe oldukça yakın yörüngede dönen bir yıldız olduğunu biliyorlardı. UCLA'dan gökbilimci Andrea Ghez, bu iki yıldızı kara deliğin etrafındaki kısa bir 'tango'da izleyebilme yeteneğinin, bilim insanının uzay-zaman eğriliğinin etkilerini ölçmesine yardımcı olacağını ve Albert Einstein'ın haklı olup olmadığını belirleyebileceğini söyledi. kara deliklerin uzay ve zamanı nasıl çözebileceğine dair tahmini.
Ghez, “Galaksimizin süper kütleli kara deliğinin yörüngesinde dönen bir insan ömründen çok daha az yörüngede iki yıldız bulmaktan çok memnunum” dedi. “İlk kez bir kara deliğin yakınındaki gerçek uzay ve zaman geometrisini ortaya çıkaracak olan bu yıldızların tangosu. Bu ölçüm tek bir yıldızla yapılamaz. ”
Kara deliğe biraz yakın yörüngede dönen yaklaşık 3.000 yıldız var ve bunların çoğu 60 yıl veya daha uzun yörüngelere sahip.
Önceden bilinen yakın yıldız, S0-2, her 15.5 yılda bir kara deliğin yörüngesindedir. Ve şimdi, S0-102 adı verilen yeni bulunan yıldız, kara deliğin yakınında bulunan herhangi bir yıldızın en kısa yörüngesi olan 11.5 yılındaki kara deliğin etrafında dönüyor.
Samanyolu'nun merkezindeki kara deliğin yanında, iki yıldızın (S0-2 ve S0-102) yörüngelerinin yeniden inşası. (Diğer yıldızların yörüngeleri de soluk çizgilerle gösterilir.) Arka plan bölgenin gerçek yüksek çözünürlüklü kızılötesi görüntüsüdür. Kredi bilgileri: Andrea Ghez et al./UCLA/Keck
Gezegenlerin güneş etrafında yörüngede olduğu gibi, S0-102 ve S0-2'nin her biri merkezi kara deliğin etrafında eliptik bir yörüngede bulunur. Ghez, güneş sistemimizdeki gezegen hareketinin 300 yıl önce Newton'un yerçekimi teorisi için nihai test olduğunu ve şimdi S0-102 ve S0-2'nin hareketinin Einstein'ın yerçekimi olarak tanımladığı genel görelilik teorisi için nihai test olacağını söyledi. uzay ve zamanın eğriliğinin bir sonucu.
Ghez, “Yıldızların tam yörüngesinden geçtiklerini görmekle ilgili heyecan verici şey, yalnızca bir kara deliğin var olduğunu kanıtlayabilmeniz değil, aynı zamanda bu yıldızların hareketlerini kullanarak temel fiziği test etmek için ilk fırsata sahip olmanızdır” dedi. “Bir elips içinde dolaştığını göstermek, süper kütleli kara deliğin kütlesini sağlar, ancak ölçümlerin hassasiyetini artırabilirsek, mükemmel bir elipsten sapmaları görebiliriz - bu, genel göreliliğin imzasıdır.”
Yıldızlar en yakın yaklaşımlarına geldikçe, hareketleri uzay-zamanın eğriliğinden etkilenecek ve yıldızlardan bize seyahat eden ışık bozulacak, dedi Ghez.
S0-102'den 15 kat daha parlak olan S0-2, 2018'deki kara deliğe en yakın yaklaşımından geçecek. S0-102, 2021'de en yakın yaklaşımını yapacak, böylece takım bu yıldızlara göz kulak olacak Ghez, cezbedici bir şekilde yaklaşıyor, ama emilecek kadar yakın değil.
Ghez ve meslektaşları 1995'ten beri S0-2'yi gözlemliyorlar. 2000 yılında, o ve ekibi - ilk kez - gökbilimcilerin yıldızların süper kütleli karadelikte hızlandığını bildirdi. Araştırmaları, kara deliğin etrafında dönen üç yıldızın yılda 250.000 mil / saatten fazla hızlandığını gösterdi. Ghez, S0-102 ve S0-2'nin hızlarının en yakın yaklaşımlarında 250.000 mil / saatten daha fazla hızlanması gerektiğini söyledi.
“Kara deliğe bu kadar yakın yıldızlar bulabilmemiz olağanüstü” dedi Ghez. “Şimdi yepyeni bir top oyunu, kara deliklerin zamanla nasıl büyüdüğünü, gökadaların ortasında süper kütleli kara deliklerin rolünü ve Einstein'ın genel görelilik teorisinin yakınlarda geçerli olup olmadığını anlamak için yapabileceğimiz deney çeşitleri açısından bu teori daha önce hiç test edilmemiş kara delik. Şimdi bu pencereyi açmanın bir yolunu bulmak heyecan verici. ”
Araştırma Keck Teleskopları kullanılarak yapıldı. Ekibin makalesi 5 Ekim'de Science dergisinde yayınlandı.
Kaynak: UCLA
Aday resim başlığı: Keck I ve Keck II teleskopları Samanyolu'nun karadelikinin etrafında dönen iki yıldıza odaklanır. Arka plan fotoğraf kredisi: Mauna Kea, Hawaii'de Dan Birchall / Subaru Teleskobu. Profesör Andrea Ghez ve araştırma ekibi tarafından UCLA'da oluşturulan ve W. M. Keck Teleskopları ile elde edilen veri setlerinden.
