Результатом анализа данных за 26 лет астрономических наблюдений стало официальное подтверждение предсказанной общей теорией относительности особенности движения звезды в сильном гравитационном поле сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.

Объектом исследования для ученых все эти годы являлась звезда S2, расположенная рядом с сверхмассивной черной дырой Стрелец А*, находящейся в галактическом центре Млечного Пути. Эта звезда  за 16 лет делает полный оборот по орбите с минимальным радиусом в 120 раз больше, чем орбита Земли, и в 1400 раз больше самой черной дыры.

Расположенный в Чили европейский телескоп VLT следит за S2 уже больше 26 лет, и 19 мая 2018 года наблюдал ее максимальное сближение с черной дырой. Такая работа исключительно сложна, поскольку различать звезду приходится на фоне окружающего сверхмассивную черную дыру диска материи, разогнанной, раскаленной и активно излучающей. В момент прошлого прохождения S2 через перицентр своей орбиты в 2002 году у астрономов еще не имелось достаточно мощных инструментов. Однако у них было и достаточно времени на подготовку, и теперь наблюдения состоялись. 

Стоит отметить, что помимо европейского телескопа VLT, за звездой следили инструменты гавайского телескопа Keck. S2 подошла к сверхмассивной черной дыре на расстояние порядка 17 световых часов (20 млн. км), ближе, чем какая-либо другая известная звезда. При этом экстремальные гравитационные поля разогнали ее до невероятной скорости, которая достигла 2,7 процента световой – около 8000 км/с (почти 29 млн км/ч). Такое скоростное и тесное сближение еще раз продемонстрировало справедливость выкладок Общей теории относительности. Ее формулы с высокой точностью предсказали такую скорость S2.

Ученые отмечают, что взаимодействие, в частности, проявлялось в резком изменении цвета звезды под действием так называемого гравитационного красного смещения – «растягивания» электромагнитных волн при их попадании в области с сильным гравитационным полем. В случае с S2, звезда заметно «покраснела» при сближении с Стрельцом А*, после чего, через некоторое время приобрела свой привычный цвет. Сила этого эффекта, как показали наблюдения VLT, полностью соответствовала тому, что предсказывает теория относительности и связанный с ней феномен гравитационного замедления времени.

Напомним, что ранее сообщалось Ученые, еще раз, подтвердили теорию относительности Эйнштейна, только в масштабах галактик