천문학 자들은 한동안 우리 은하의 중심에있는 블랙홀에 상당히 가까운 궤도를 도는 별이 있다는 것을 알고있었습니다. UCLA의 천문학자인 Andrea Ghez는 블랙홀 주변의 짧은 '탱고'에서이 두 별을 볼 수있는 능력은 과학자들이 시공간 곡률의 영향을 측정하는 데 도움이 될 것이며 Albert Einstein이 블랙홀이 어떻게 공간과 시간을 뒤틀 수 있는지에 대한 그의 예측.
게즈 박사는“인간의 생애보다 훨씬 짧은 시간에 우리 은하의 초 거대 블랙홀을 공전하는 별 두 개를 발견하게되어 매우 기쁘다”고 말했다. “[이 별들]의 탱고는 처음으로 블랙홀 근처에 공간과 시간의 진정한 기하학을 드러 낼 것입니다. 별 하나만으로는이 측정을 수행 할 수 없습니다.”
블랙홀에 가까운 궤도에 거의 3,000 개의 별이 있으며, 대부분 60 년 이상의 궤도를 가지고 있습니다.
이전에 알려진 근접 별 S0-2는 15.5 년마다 블랙홀을 공전합니다. 그리고 S0-102라고 불리는 새로 발견 된 별은이 블랙홀 근처에서 가장 짧은 알려진 궤도 인 11.5 년 만에 블랙홀을 공전합니다.
은하수 중심에있는 블랙홀 근처의 두 별 (S0-2 및 S0-102)의 궤도 재건. 다른 별의 궤도도 희미한 선으로 표시됩니다. 배경은 해당 지역의 실제 고해상도 적외선 이미지입니다. 크레딧 : Andrea Ghez et al./UCLA/Keck
행성이 태양 주위를 공전하는 것과 같은 방식으로, S0-102 및 S0-2는 각각 중앙 블랙홀 주위의 타원형 궤도에 있습니다. Ghez는 우리 태양계의 행성 운동은 300 년 전에 뉴턴의 중력 이론에 대한 궁극적 인 시험이며, 이제 S0-102와 S0-2의 운동은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 대한 궁극적 인 시험이 될 것이라고 중력은 시공간의 곡률의 결과.
Ghez 박사는“별이 완전한 궤도를 통과하는 것에 대한 흥미로운 점은 블랙홀이 존재 함을 증명할 수있을뿐 아니라이 별들의 움직임을 사용하여 기본 물리학을 테스트 할 수있는 첫 번째 기회가 있다는 것입니다. "타원으로 돌아가는 것이 초 거대 블랙홀의 질량을 제공하지만 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다면 완벽한 상대 타원과의 편차를 볼 수 있습니다. 이것이 일반적인 상대성 이론의 시그니처입니다."
별들이 가장 가까이 다가 오면, 시공간의 곡률에 의해 움직임이 영향을 받고 별에서 우리로 이동하는 빛이 왜곡 될 것이라고 Ghez는 말했다.
S0-102보다 15 배 더 밝은 S0-2는 2018 년 블랙홀에 가장 근접한 접근 방식을 거치게됩니다. S0-102는 2021 년에 가장 근접한 접근 방식을 취하므로 팀은이 별들을 계속 주시 할 것입니다. Ghez는 열광적으로 가까이 다가 갔지만 충분히 흡입 할 수는 없었습니다.
Ghez와 동료들은 1995 년부터 S0-2를 관찰 해 왔습니다. 2000 년에 그녀와 그녀의 팀은 천문학 자들이 초 거대 블랙홀 주위에서 별이 가속되는 것을 처음으로보고했습니다. 그들의 연구는 블랙홀을 공전함에 따라 3 개의 별이 1 년에 250,000mph 이상 가속되었다는 것을 보여 주었다. Ghez는 S0-102와 S0-2의 속도는 가장 근접한 접근에서 250,000mph 이상 가속 될 것이라고 말했다.
Ghez는“블랙홀에 너무 가까운 별을 찾을 수 있다는 사실은 놀랍습니다. “이제 시간이 지남에 따라 블랙홀이 어떻게 자라는 지, 은하 중심에서 초 거대 블랙홀의 역할, 그리고 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 유효한지의 여부를 이해하기 위해 할 수있는 실험 종류의 관점에서 볼 때 완전히 새로운 볼 게임입니다. 블랙홀.이 이론은 이전에 테스트 된 적이 없습니다. 이제이 창을 열 수있는 방법을 갖게되어 기쁩니다.”
연구는 Keck Telescopes를 사용하여 수행되었습니다. 이 팀의 논문은 10 월 5 일 사이언스 지에 게재되었습니다.
출처 : UCLA
리드 이미지 캡션 : Keck I 및 Keck II 망원경은 은하수의 블랙홀을 공전하는 두 개의 별에 중점을 둡니다. 배경 사진 제공 : 하와이 마우나 케아의 Dan Birchall / Subaru Telescope. Andrea Ghez 교수와 UCLA 연구팀이 만든 오버레이는 W. M. Keck Telescopes를 통해 얻은 데이터 세트에서 가져온 것입니다.
