Звёздные траектории раскрывают тайны чёрной дыры Млечного Пути

Видео: В этом видео объединены 16 лет наблюдений звёзд вокруг галактического центра. Реальное движение звёзд ускорено в 32 миллиона раз. Отдельные снимки перемещены и растянуты до одного масштаба и ориентации. (ESO/R Genzel and S Gillessen)
 

Видео: Наблюдение полной орбиты продолжительностью 15.8 лет отдельной звезды под названием S2 вокруг чёрной дыры. Звезда приблизилась к чёрной дыре до расстояния одного светового дня, что всего впятеро больше, чем расстояние между Нептуном и Солнцем. (Courtesy of ESO)

  
Чёрные дыры невидимы, но их можно определить благодаря их воздействию на соседние звёзды. Проведя наблюдения за 28 звёздами, вращающимися в центральной области Млечного Пути, Райнхард Генцель (Reinhard Genzel) из Института внеземной физики Макса Планка в Германии, говорит о том, что его команда обеспечила 'лучшее эмпирическое доказательство реального существования сверхмассивной чёрной дыры'.

Команда Генцеля обнаружила, что чёрная дыра, известная под названием Стрелец А, приблизительно в 4 миллиона раз тяжелее Солнца, в соответствии с предыдущими оценками. Кроме того, с помощью наблюдений они обнаружили, что Земля находится на расстоянии 27,000 световых лет от центра Млечного Пути, что так же соответствует предыдущим оценкам.

Одна из звёзд, S2, двигалась настолько быстро, что завершала полный оборот вокруг чёрной дыры за период 16 лет. Наблюдение одной полной орбиты S2 было очень важно для достижения высокой точности и понимания области исследования, объясняет команда учёных.
Исследование так же может помочь астрономам в понимании формирования Млечного Пути. “Центр галактики – это уникальная лаборатория, в которой мы можем изучать фундаментальные процессы мощной гравитации, звёздной динамики и формирования звёзд, что тесно связано со всеми другими галактическими центрами, в таких подробностях, которые никогда не будут возможными за пределами нашей галактики”, - объясняет Генцель.

Высокая точность

Данные наблюдения являются кульминацией работы, начатой ещё в 1992 в Южной европейской обсерватории (ESO) с помощью 3.5-метрового телескопа, использующего новую технологию (New Technology Telescope). Позднее исследования продолжились с применением Очень большого телескопа ЕКА (VLT), группы из четырёх 8-метровых телескопов. Оба телескопа расположены в Чили.

Дальнейшая работа потребует более высокого разрешения, чем могут предложить существующие телескопы, которые были использованы в исследовании.

Проект под названием GRAVITY (Гравитация) объединит данные четырёх телескопов VLT.

Как заявил Фрэнк Айзенхауэр, руководитель проекта GRAVITY, это улучшит точность наблюдений в сто раз, и учёные получат шанс проверить общую относительность Эйнштейна в пока ещё неизведанной области вблизи чёрной дыры.

На этом снимке ближней области спектра инфракрасного излучения показана центральная часть Млечного Пути, снимок сделан с помощью инструмента NACO на VLT. (Фото: ESO/S Gillessen et al.)