Einsteins Theorie der allgemeinen Relativitätstheorie habe gerade einen dramatischen Schwarzlochtest mit Bravour bestanden.
Die Bewegung eines Sterns, der umkreist Schütze A *, das supermassereiche Schwarze Loch im Herzen unserer Milchstraße, entspricht genau dem, was die allgemeine Relativitätstheorie vorhersagt, berichtet eine neue Studie.
"Einsteins allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass gebundene Umlaufbahnen eines Objekts um ein anderes nicht wie in der Newtonschen Schwerkraft geschlossen sind, sondern in der Bewegungsebene vorwärts gehen. Dieser berühmte Effekt - erstmals in der Umlaufbahn des Planeten zu sehen Merkur um die Sonne - war der erste Beweis für die allgemeine Relativitätstheorie ", sagte Studienkoautor Reinhard Genzel, Direktor des Max-Planck-Instituts für außerirdische Physik in Garching, in einer Erklärung.
"Einhundert Jahre später haben wir jetzt den gleichen Effekt in der Bewegung eines Sterns festgestellt, der die kompakte Funkquelle Schütze A * in der Mitte des Flusses umkreist Milchstraße", Fügte Genzel hinzu." Dieser Beobachtungsdurchbruch verstärkt den Beweis, dass Schütze A * ein supermassereiches Schwarzes Loch sein muss, das das 4-Millionen-fache der Sonnenmasse beträgt. "
Die erwähnte Bewegung Genzel, genannt Schwarzschild-Präzession, beschreibt eine Art Rotation in der elliptischen Umlaufbahn eines Objekts. Die Position des nächstgelegenen Annäherungspunkts des Objekts ändert sich mit jeder Runde, sodass die gesamte Umlaufbahn eher wie eine Rosette als wie eine einfache statische Ellipse geformt ist.
Astronomen hatten niemals die Schwarzschild-Präzession in einem Stern gemessen, der um ein Supermassiv herum zoomte schwarzes Loch - bis jetzt.
Das Forscherteam nutzte das Very Large Telescope (VLT) des European Southern Observatory (ESO) in Chile, um einen Stern namens S2 zu verfolgen, der sich um Schütze A * schlang, der etwa 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Im Laufe von 27 Jahren haben die Astronomen mehr als 330 Messungen der Position und Geschwindigkeit von S2 mit mehreren VLT-Instrumenten durchgeführt. (Eines dieser Instrumente heißt GRAVITY und gibt dem Forschungsteam seinen Namen: die GRAVITY-Zusammenarbeit.)
Ein so langes Beobachtungsfenster war notwendig, um die Präzession von S2 zu erfassen, da der Stern 16 Erdjahre benötigt, um eine Umlaufbahn um Schütze A * zu vollenden.
Die beobachtete Präzession stimmte genau mit den Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie überein, was später zu weiteren Entdeckungen führen könnte, sagten die Forscher.
„Da die S2-Messungen so gut der allgemeinen Relativitätstheorie folgen, können wir der Menge an unsichtbarem Material, wie z. B. verteilt, strenge Grenzen setzen Dunkle Materie oder mögliche kleinere Schwarze Löcher sind um Schütze A * vorhanden ", sagten die Teammitglieder Guy Perrin und Karine Perraut - vom Pariser Observatorium PSL bzw. vom Grenoble-Institut für Planetologie und Astrophysik in Frankreich - in derselben Erklärung.
"Dies ist von großem Interesse, um die Entstehung und Entwicklung supermassiver Schwarzer Löcher zu verstehen", fügten sie hinzu.
Die neue Studie, die heute (16. April) online in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Astronomie & Astrophysikkönnte noch aufregendere Einblicke in das Schwarze Loch voraussagen. Zum Beispiel kommende Megaskope wie ESOs Extrem großes Teleskop könnten es Astronomen ermöglichen, Sterne zu verfolgen, die dem Schützen A * noch näher kommen als S2, sagten die Forscher.
"Wenn wir Glück haben, können wir Sterne so nah einfangen, dass sie tatsächlich die Rotation, den Spin des Schwarzen Lochs spüren", sagte Studienteammitglied Andreas Eckart von der Universität zu Köln in Deutschland. "Das wäre wieder ein völlig anderes Niveau." Relativitätstheorie testen. "
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