은하수의 괴물 블랙홀 주위의 별의 움직임은 아인슈타인이 옳다는 것을 다시 한 번 증명합니다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론이 날아다니는 색으로 극적인 블랙홀 테스트를 통과했습니다.

우리 은하의 중심부에 있는 초대질량 블랙홀인 궁수자리 A*를 도는 별의 움직임이 일반 상대성 이론에서 예측한 것과 정확히 일치한다는 새로운 연구 보고서가 보고되었습니다.



'아인슈타인의 일반 상대성 이론은 뉴턴 중력에서처럼 한 물체가 다른 물체 주위에 묶여 있는 궤도가 닫혀 있지 않고 운동 평면에서 앞으로 세차운동을 한다고 예측합니다. 이 유명한 효과는 태양 주위를 도는 행성 수성의 궤도에서 처음 관찰되었으며 일반 상대성 이론을 지지하는 최초의 증거였습니다.' 연구 공동 저자이자 독일 가르칭에 있는 막스 플랑크 외계 물리학 연구소의 소장인 라인하르트 겐젤이 말했습니다. 성명에서.

'100년 후, 우리는 이제 은하 중심에 있는 소형 전파원인 궁수자리 A*를 공전하는 별의 운동에서 동일한 효과를 감지했습니다. 은하수 '라고 Genzel이 덧붙였다. '이 관측의 돌파구는 궁수자리 A*가 태양 질량의 400만 배에 달하는 초거대질량 블랙홀임에 틀림없다는 증거를 강화합니다.'

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칠레에 있는 유럽남방천문대의 초대형 망원경으로 관측한 결과, 우리은하의 중심에 있는 초대질량 블랙홀 주위를 도는 별이 아인슈타인이 예측한 대로 움직인다는 사실이 처음으로 밝혀졌습니다.

칠레에 있는 유럽남방천문대(European Southern Observatory)의 초대형 망원경으로 관측한 결과, 우리은하의 중심에 있는 초대질량 블랙홀 주위를 도는 별이 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 예측한 대로 움직인다는 사실이 처음으로 밝혀졌습니다. 그 궤도는 뉴턴의 중력 이론에 의해 예측된 타원이 아니라 장미꽃 모양을 하고 있습니다. 슈바르츠실트 세차운동(Schwarzschild precession)으로 알려진 이 효과는 이전에 초거대질량 블랙홀 주변의 별에 대해 측정된 적이 없었습니다. 이 작가의 인상은 별의 공전궤도의 세차운동을 묘사하고 있으며, 그 효과는 쉽게 시각화할 수 있도록 과장되어 있습니다.(이미지 크레디트: ESO / L. Calçada)

슈바르츠실트 세차 운동이라고 하는 Genzel이 언급한 운동은 물체의 타원 궤도에서 일종의 회전을 설명합니다. 물체의 가장 가까운 접근 지점의 위치는 랩마다 변경되므로 전체 궤도는 단순하고 정적인 타원이 아닌 장미 모양의 모양입니다.

천문학자들은 지금까지 초거대질량 블랙홀 주위를 도는 별에서 슈바르츠실트 세차 운동을 측정한 적이 없습니다.

연구팀은 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 VLT(Very Large Telescope)를 사용하여 지구에서 약 26,000광년 떨어진 궁수자리 A* 주위를 도는 S2라는 별을 추적했습니다. 27년 동안 천문학자들은 여러 VLT 장비를 사용하여 S2의 위치와 속도를 330회 이상 측정했습니다. (그 중 하나는 GRAVITY라고 하며 연구팀의 이름은 GRAVITY 협업입니다.)

별이 궁수자리 A* 주위를 한 바퀴 도는 데 지구 16년이 걸리기 때문에 S2의 세차 운동을 포착하기 위해서는 그렇게 긴 관측 기간이 필요했습니다.

관찰된 세차 운동은 일반 상대성 이론의 예측과 정확히 일치했으며, 이는 앞으로 더 많은 발견으로 이어질 수 있다고 연구원들은 말했습니다.

S2 측정값은 일반 상대성 이론을 매우 잘 따르기 때문에 궁수자리 A* 주변에 분포된 암흑 물질이나 가능한 더 작은 블랙홀과 같은 보이지 않는 물질의 양에 대해 엄격한 제한을 설정할 수 있습니다. 파리 천문대-PSL과 프랑스의 그르노블 행성 및 천체 물리학 연구소는 같은 성명에서 밝혔다.

'이것은 초거대질량 블랙홀의 형성과 진화를 이해하는 데 큰 관심을 끈다'고 그들은 덧붙였다.

이 시뮬레이션은 우리 은하의 중심부에 있는 초대질량 블랙홀에 매우 가까운 별의 궤도를 보여줍니다.

이 시뮬레이션은 우리 은하의 중심부에 있는 초대질량 블랙홀에 매우 가까운 별의 궤도를 보여줍니다. S2로 명명된 이 별 중 하나는 16년마다 공전하며 2018년 5월에 블랙홀에 매우 가깝게 지나가고 있습니다.(이미지 크레디트: ESO / L. Calçada / spaceengine.org)

오늘(4월 16일) 저널 온라인에 게재된 새로운 연구 천문학 및 천체 물리학 , 앞으로 더 흥미진진한 블랙홀 통찰력을 예고할 수 있습니다. 예를 들어, ESO의 초대형 망원경과 같은 메가스코프는 천문학자들이 S2보다 궁수자리 A*에 더 가까운 별을 추적할 수 있게 해줄 것이라고 연구원들은 말했습니다.

우리가 운이 좋다면 우리는 블랙홀의 회전과 회전을 실제로 느낄 수 있을 만큼 충분히 가까운 별을 포착할 수 있다고 독일 쾰른 대학의 안드레아스 에카르트(Andreas Eckart)가 말했다. '그것은 다시 완전히 다른 수준의 상대성 이론을 테스트하는 것입니다.'

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Mike Wall은 '의 저자입니다. 저 밖에 ' (Grand Central Publishing, 2018, 삽화: 칼 테이트 ), 외계 생명체 탐색에 관한 책. 트위터에서 그를 팔로우하세요 @michaeldwall . 트위터에서 팔로우 @Spacedotcom 또는 페이스북 .

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