eso1622is — Fréttatilkynning

GRAVITY gerir fyrstu mælingarnar á miðju Vetrarbrautarinnar

Tæki til að rannsaka svarthol vinnur nú með VLT sjónauknum fjórum

23. júní 2016

Hópur evrópskra stjörnufræðinga notaði nýja GRAVITY mælitækið á Very Large Telescope ESO til að gera mælingar á miðju Vetrarbrautarinnar. Tækið sameinaði ljós frá öllum sjónauknum fjórum í fyrsta sinn og lofa niðurstöðurnar mjög góðu. Niðurstöðurnar eru smjörþefurinn af þeim rannsóknum sem GRAVITY á að gera þegar tækið verður notað til að rannsaka sterka þyngdarsviðið nálægt risasvartholinu í miðju Vetrarbrautarinnar og prófar spár almennu afstæðiskenningar Einsteins.

GRAVITY mælitækið hefur nú verið tekið í notkun á Very Large Telescope (VLT) ESO. Fyrstu tilraunir sýna að glöggt að tækið mun fljótlega afla gagna á heimsælikvarða.

GRAVITY er hluti af VLT víxlmælinum. Með því að sameina ljós frá sjónaukunum fjórum er hægt að ná sömu upplausn og greinigæðum sjónauka sem er 130 metrar í þvermál. Víxlmælirinn hefur fimmtán stærðargráðum betri greinigæði og nákvæmni en stakur 8,2 metra VLT sjónauki svo ljóst er að GRAVITY mun skila gríðarlega nákvæmum mælingum.

Eitt af meginmarkmiðum GRAVITY er rannsaka umhverfið í kringum fjögurra milljóna sólmassa svartholinu í miðju Vetrarbrautarinnar [1]. Þótt menn hafi þekkt massa og staðsetningu svartholsins síðan árið 2002, eftir að hafa mælt stjörnur á ferðalagi í kringum það, mun GRAVITY gera stjörnufræðingum kleift að rannsaka þyngdarsvið svartholsins betur en nokkru sinni fyrr og prófa spár almennu afstæðiskenningar Einsteins.

Þess vegna lofa fyrstu mælingar GRAVITY mjög góðu. GRAVITY teymið [2] notaði tækið til að fylgjast með stjörnu sem kallast S2 sem snýst í kringum svartholið á aðeins 16 árum. Prófanirnar hafa sýnt fram á einstaka greinigetu GRAVITY en tækið greindi þessa daufu stjörnu á örfáum mínútum.

Stjörnufræðingarnir munu fljótlega afla upplýsinga um staðsetningu stjörnunnar með nákvæmni sem jafngildir því að mæla staðsetningu hluta á tunglinu upp á sentímetra. Það gerir þeim kleift að sjá hvort færsla stjörnunnar í kringum svartholið sé í samræmi við spár almennu afstæðiskenningar Einsteins — eða ekki. Rannsóknirnar sýna að miðja Vetrarbrautarinnar er eins fullkomin tilraunastofa og hugsast getur.

„Það var frábært fyrir allan hópinn þegar við sáum stjörnuna í fyrsta sinn — eftir átta ára erfiðisvinnu,“ sagði Frank Eisenhauser já Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics í Garching í Þýskalandi, sem hefur umsjón með ælingunum. „Fyrst gerðum við víxlunarmynstrið á bjartri nálægri stjörnu stöðugt og svo sáum við víxlunarmynstrið frá daufu stjörnunni nokkrum mínútum síðar — og fögnuðum mjög.“ Við fyrstu sýn hafa hvorki viðmiðunarstjarnan né stjarnan á braut um svartholið stórar fylgistjörnur sem gætu flækt mælingarnar og úrvinnslunina. „Stjörnurnar eru fullkomnar,“ sagði Eisenhauser.

Þessi velheppnaða tilraun gæti vart komið á betri tíma. Árið 2018 verður stjarnan S2 næst svartholinu, þá í aðeins 17 ljósklukkustunda fjarlægð frá því og að ferðast á næstum 30 milljón km hraða á klukkustund eða 2,5% af hraða ljóssins. Í þessari fjarlægð verða áhrifin af völdum almenns afstæðis mest og mælingar GRAVITY munu gefa mikilvægustu niðurstöðurnar [3]. Þetta tækifæri fæst ekki aftur fyrr en eftir 16 ár.

Skýringar

[1] Miðja Vetrarbrautarinnar er í við stjörnumerkið Bogmanninn í um 25.000 ljósára fjarlægð frá Jörðinni.

[2] Í GRAVITY samstarfinu eru Max Planck stofnanirnar í stjarneðlisfræði (MPE) og stjörnufræði (MPIA), LESIA við stjörnustöð Parísar og IPAG við Université Grenoble Alpes/CNRS, Kölnarháskóli, Centro Multidisciplinar de Astrofísica Lisbon ogPorto (SIM) og ESO.

[3] Stjörnufræðingarnir munu í fyrsta sinn geta mælt tvenns konar afstæðileg áhrif á stjörnu á braut um stórt svarthol — þyngdarrauðvikið og framsókn nærpunktsins. Rauðvikið hlýst af því þegar bylgjulengd ljóssins frá stjörnunni lengist vegna þyngdartogs risasvartholsins. Við það tapar ljósið orku sem birtist sem rauðvik. Hin áhrifin eiga við um sporbraut stjörnunnar og leiðir til þess að lögun sporbrautarinnar breytist. Stefna hennar færist um hálfa gráðu í brautarfletinum þegar stjarnan er næst svartholinu. Sömu áhrif hafa sést á sporbraut Merkúríusar um sólina en þar eru þau 6500 sinnum veikari en í námunda við risasvartholið. Meiri fjarlægð gerir okkur hins vegar erfiðara fyrir að fylgjast með miðju Vetrarbrautarinnar.

Frekari upplýsingar

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Frank Eisenhauer
GRAVITY Principal Investigator, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching, Germany
Sími: +49 (89) 30 000 3563
Tölvupóstur: eisenhau@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Hannelore Hämmerle
Public Information Officer, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching, Germany
Sími: +49 (89) 30 000 3980
Tölvupóstur: hannelore.haemmerle@mpe.mpg.de

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1622.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1622is
Nafn:S2
Tegund:Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope

Myndir

Artist’s impression of the star S2 passing very close to the supermassive black hole at the centre of the Milky Way
Artist’s impression of the star S2 passing very close to the supermassive black hole at the centre of the Milky Way
texti aðeins á ensku
The centre of the Milky Way
The centre of the Milky Way
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Artist’s impression of the star S2 passing very close to the supermassive black hole at the centre of the Milky Way
Artist’s impression of the star S2 passing very close to the supermassive black hole at the centre of the Milky Way
texti aðeins á ensku
Animation of the path of a light ray through GRAVITY
Animation of the path of a light ray through GRAVITY
texti aðeins á ensku

Sjá einnig