eso1622ru — Организационный релиз

Первые наблюдения центра Галактики с приемником GRAVITY

Гиантская черная дыра теперь исследуется всеми четырьмя Основными телескопами VLT

23 июня 2016 г.

Группа европейских астрономов при помощи нового приемника GRAVITY и Очень Большого Телескопа ESO провела наблюдения центра Млечного Пути. Эти наблюдения впервые выполнялись методом комбинирования сигналов от всех четырех 8.2-метровых Основных телескопов. Полученные результаты дают представление о новых горизонтах, которые открывает GRAVITY в изучении сильнейших гравитационных полей вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Галактики и в проверке предсказаний общей теории относительности Эйнштейна.

Итак, приемник GRAVITY теперь работает со всеми четырьмя 8.2-метровыми Основными телескопами комплекса Очень Большого Телескопа ESO (VLT). И даже эти первые тестовые наблюдения ясно показывают, что использование нового инструмента скоро даст научные результаты мирового уровня.

GRAVITY – часть интерферометра VLT. Объединяя световые потоки, собираемые всеми четырьмя телескопами, мы можем достигать того же пространственного разрешения и точности измерения положений небесных объектов, что и с телескопом с диаметром главного зеркала до 130 метров. Соответствующий выигрыш в разрешающей силе и позиционной точности — в 15 раз по сравнению с индивидуальным 8.2-метровым Основным телескопом VLT — позволит приемнику GRAVITY выполнять фантастически точные измерения астрономических объектов.

Одна из основных целей приемника GRAVITY – проведение детальных наблюдений окрестностей гигантской (массой в 4 миллиона Солнц) черной дыры в центре Млечного Пути [1]. Хотя положение и масса этой черной дыры получены еще в 2002 году из точных наблюдений движений звезд по орбитам вокруг нее, теперь GRAVITY позволит астрономам измерять гравитационные поля вокруг этого объекта с беспрецедентными деталями, что, в частности, даст уникальную возможность проверить предсказания общей теории относительности Эйнштейна.

В этом отношении первые наблюдения с GRAVITY уже оказались исключительно интересными. Группа исследователей, работающая с приемником [2], выполнила наблюдения звезды S2, которая совершает оборот по орбите вокруг черной дыры всего за 16 лет. Наблюдения убедительно продемонстрировали уникальную чувствительность нового приемника: эта слабая звезда была зарегистрирована всего за несколько минут наблюдений.

Исследователи рассчитывают вскоре получить высокоточные положения звезды на ее орбите, эквивалентные по точности измерениям положения Луны до одного сантиметра. Такая точность и должна позволить определить, следует ли орбитальное движение звезды в окрестности черной дыры теории общей относительности. Новые наблюдения подтверждают, что для этой цели центр Галактики представляет собой идеальную лабораторию.

"Это был фантастический момент для всей нашей группы -- когда в первый раз после восьми лет напряженной работы была измерена интерференционная картина света наблюдаемой звезды", -- говорит научный руководитель проекта GRAVITY Франк Эйзенхауэр (Frank Eisenhauer) из Института внеземной физики Макса Планка в Гархинге (Германия). "Вначале мы добились стабилизации интерференционной картины от близкорасположенной полевой яркой звезды, а затем всего через несколько минут получили и интерференционный сигнал от слабой звезды — и не удержались от аплодисментов”. На первый взгляд ни опорная ни исследуемая звезда не имеют массивных компаньонов, наличие которых осложнило бы набюдения и их анализ. "Это просто идеальные мишени", -- говорит Эйзенхауэр.

Этот первый успех пришел как раз вовремя. В 2018 году звезда S2 star окажется в ближайшей к черной дыре точке своей орбиты – всего в 17 световых часах от нее, а ее скорость достигнет почти 30 миллионов километров в час, то есть 2.5% скорости света. На этом расстоянии эффекты общей относительности будут наиболее заметны и поэтому результаты наблюдений с GRAVITY будут крайне важными [3]. В следующий раз такая возможность представится только еще через 16 лет.

Примечания

[1] Центр Млечного Пути, нашей Галактики, находится на небе Земли в созвездии Стрельца. Он расположен примерно в 25 000 световых лет от Земли.

[2] В консорциум проекта GRAVITY входят Институты Макса Планка внеземной физики MPE (Max Planck Institutes for Extraterrestrial Physics) и астрономии (MPIA), Лаборатория LESIA (Парижская обсерватория), IPAG (Университет Гренобля в Альпах/CNRS), Кельнский университет, Междисциплинарный центр астрофизики Лиссабона и Порто SIM (Centro Multidisciplinar de Astrofísica Lisbon and Porto) и ESO.

[3] Группа рассчитывает впервые измерить два релятивистских эффекта движения звезды по орбите вокруг массивной черной дыры: гравитационное красное смещение и прецессию перицентра. Причина красного смещения в том, что свет, идущий от звезды вынужден преодолевать сильное гравитационное поле черной дыры. В процессе этого он теряет энергию, что и выражается в его покраснении. Второй эффект сказывается на орбите звезды: он выражается в отклонении ее формы от идеального эллипса. Когда звезда проходит вблизи черной дыры, ориентация эллипса орбиты поворачивается примерно на полградуса. Этот эффект уже наблюдался для орбиты Меркурия вокруг Солнца, но в этом случае он в 50 раз слабее. С другой стороны, наблюдать движение далекого объекта вокруг черной дыры в центре Галактики гораздо сложнее, чем в Солнечной системе.

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

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

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

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

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1622.

О релизе

Релиз №:eso1622ru
Название:S2
Тип:Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope

Изображения

Прохождение звезды S2 вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Галактики Млечного Пути: взгляд художника
Прохождение звезды S2 вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Галактики Млечного Пути: взгляд художника
The centre of the Milky Way
The centre of the Milky Way
только на английском

Видео

Прохождение звезды S2 вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Галактики Млечного Пути: взгляд художника
Прохождение звезды S2 вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Галактики Млечного Пути: взгляд художника
Animation of the path of a light ray through GRAVITY
Animation of the path of a light ray through GRAVITY
только на английском

Также смотрите наши