Huszonhat évig tartó megfigyelés bizonyította a legendás elméletet

Ez a fantáziarajz az S2 pályáját jelzi a Tejútrendszer középpontjában helyet foglaló szupernagy tömegű fekete lyuk közvetlen közelében. A megközelítés során a rendkívül erős gravitációs tér a csillag fényét Albert Einstein általános relativitáselméletének értelmében kicsivel vörösebbé változtatja

Újabb bizonyítékot találtak a csillagászok Einstein általános relativitáselméletére a Tejútrendszer közepében: először sikerült bizonyítani az úgynevezett gravitációs vöröseltolódás elméletét egy csillagnál, mely egy szupernagy tömegű fekete lyuk körül kering.

A gravitációs vöröseltolódás (más néven Einstein-eltolódás) Albert Einstein általános relativitáselméletéből következik.

Eszerint erősebb gravitációs mezőben lassabban múlik az idő.

Ez azt jelenti, hogy egy nagytömegű test gravitációs teréből érkező fény frekvenciája a vártnál alacsonyabb, a vörös felé eltolódott lesz.

Reinhard Genzel, a Max Planck Intézet Földön kívüli fizikával foglalkozó részlegének kutatója és munkatársai az S2 jelet viselő csillagot vetették alapos vizsgálat alá, és megfigyelték, ahogyan elhalad a galaxis középpontjában lévő nagytömegű fekete lyuk előtt.

A megfigyelést az Európai Űrügynökség (ESO) Nagyon Nagy Teleszkópja (VLT) segítségével végezték, az eredményekről az Astronomy & Astrophysics című szaklapban számoltak be. Más objektumoknál már korábban is megfigyelték a gravitációs vöröseltolódást, amely a relativitáselmélet egyik fontos tesztje.

Fekete lyuk körül keringő csillagot figyeltek

Az S2 csillag 15 évente kerüli meg a Földtől 26 ezer fényévnyi távolságra lévő fekete lyukat. Tojás alakú pályáján akár 14 milliárd kilométerre is megközelíti a fekete lyukat. Ekkor a csillag felgyorsul, és a több mint 25 millió kilométer per órás sebességet, a fénysebesség csaknem három százalékát is eléri.

Einstein több mint száz éve bemutatott elmélete szerint a csillag fényének a fekete lyuk erős gravitációs ereje hatására vörössé kell válnia, a fény hullámhosszának növekedése miatt.

Ezt a jelenséget figyelhették meg a kutatók.

A gravitációs vöröseltolódás-elmélet felfedezése egy összesen 26 éves megfigyelési folyamat csúcspontja

- emelte ki közleményében a Max Planck Intézet.

Ez a fantáziarajz az S2 pályáját jelzi a Tejútrendszer középpontjában helyet foglaló szupernagy tömegű fekete lyuk közvetlen közelében. A megközelítés során a rendkívül erős gravitációs tér a csillag fényét Albert Einstein általános relativitáselméletének értelmében kicsivel vörösebbé változtatja Forrás: ESO/M. Kornmesser

"Egy évtizede célzottan kerestük a jelenséget és előkészítettük a kísérletet. Ez a második alkalom, hogy az S2-nek a fekete lyuk előtti nagyon közeli elhaladását megfigyelhettük. Ezúttal azonban a jelentős mértékben fejlődött műszereknek köszönhetően eddig elérhetetlen részletességgel tudtuk figyelemmel követni. Így extrém pontossággal tudtuk követni a csillagot pályáján, és végül bizonyíthattuk a gravitációs vöröseltolódást az S2 spektrumában" - írja Stefan Gillessen, a tanulmány társszerzője.

Nem ez a gravitációs vöröseltolódás jelenségének első bizonyítéka. A hatást gyengébb gravitációs mezőkben, például a Napnál, a Szíriusz csillagnál és egy radioaktív forrás esetében földi laborban, gammasugarak segítségével is sikerült bizonyítani.

Forrás: MTI, ESO