앨버트 아인슈타인 (Albert Einstein)에 의해 예측 된 바와 같이, 처음으로 연구원들은 은하수 중심의 초 거대 블랙홀을 지나는 스타 레이스를 보았으며, 그 운동이 일반적인 상대성 이론의 효과를 보여 주었다는 것을 확인했다.
은하수의 별들은 궁수 자리 A *라고 불리는 거대한 블랙홀을 뚫고 지나가는 이례적인 물체를 찢어내는 것을 제외하고는 일반적으로 지구에서 볼 때 조용합니다. 블랙홀의 질량은 태양의 질량보다 4 백만 배이며, 우리 은하의 가장 강력한 중력장을 나타내며, 아인슈타인의 이론에 의해 예측 된 극한의 효과를위한 완벽한 시험장입니다. 일반적인 상대성.
26 년 동안 연구자들은 유럽 남방 전망대 (ESO)의 기기를 사용하여 은하수 중심을 관찰 해 왔습니다. 파리 관측소의 천체 물리학 자이자 새로운 연구의 공동 저자 인 오델 레 스트라우브 (Odele Straub)는 7 월 26 일 ESO 기자 회견에서“은하 중심은 중력을 시험하는 실험실이었다”고 밝혔다.
천문학 자들은 칠레의 ESO Very Large Telescope에서 GRAVITY, SINFONI 및 NACO 기기의 새로운 적외선 관측을 사용하여 26,000 광에 위치한 초 거대 블랙홀을 공전하는 빠르게 움직이는 별 그룹의 일부인 S2로 알려진 별을 따라 갔다. 지구에서-년.
2018 년 5 월,이 천문학 자들은 S2가이 블랙홀에 매우 가깝게 통과하는 것을 목격했습니다. 당시 S2는 1,550 만 mph (2,500 만 km / h)로 매우 빠르게 움직였습니다. 팀은 GRAVITY와 SINFONI의 위치 및 속도 측정 값과 S2의 이전 측정 값을 비교하여 별에서 뒤틀린 빛이 중력이 시공간에서 구부러지는 방식에 대한 일반 상대성 이론의 설명을 기반으로 한 예측과 일치 함을 발견했습니다.
ESO 관계자는 성명서에서 S2의 측정 결과가 적색 편이 (redshift)라고 알려진 효과를 분명히 보여준다고 밝혔다.
이 연구에 참여하지 않은 로스 앤젤레스 캘리포니아 대학교 물리 천문학과의 천문학 자이자 안드레아 미아 게즈 (Andrea Mia Ghez) 박사, Space.com에 말했다.
성명에 따르면 초 거대 블랙홀의 중력장은 S2를 떠나는 빛을 늘렸고 S2에서 나오는 빛의 파장 변화는 아인슈타인 이론에 의해 예측 된 것과 일치한다.
새로운 측정과 결과는 더 단순한 뉴턴 식 중력 이론에 의해 예측 된 것과 일치하지 않는다고 연구원들은 기자 회견에서 말했다. Max Plank 외계 물리학 연구소의 수석 직원 과학자이자 중력 및 SINFONI 분광학의 수석 연구원 인 Frank Eisenhauer는 ESO 기자 회견에서 "아인슈타인 1 : 0 뉴턴"을 읽는 것의 다양성을 강조하는 생생한 그래프를 보여주었습니다. 청중.
초 거대 블랙홀 주변의 별에서 뉴턴의 중력 이론과의 편차가 관측 된 것은 이번이 처음이지만, 블랙홀 주변에서 S2를 관측 한 것은 이번이 두 번째이지만; 그들은 20 년 이상 시스템을 추적 해 왔습니다. 지난 16 년 전에 측정 해상도는 상대성 효과를 충분히 발휘할 수 없었습니다.
지구상의 인간으로서, 우리는 넘어지고, 물건을 떨어 뜨리고, 행성에서 우주로 떠내려 가지 않습니다. 일상적인 관점에서 우리는 중력을 아주 잘 이해합니다. 그러나 물리학의 다른 법칙에 따르면, "중력은 우리가 인간 존재로부터 가장 잘 이해하지만 가장 덜 테스트 된 것"이라고 Ghez는 말했다. 이 새로운 연구는 중력에 대한 우리의 이해를 더 큰 규모로 강화하는 데 도움이됩니다.
게즈 교수는“이 법을 올바르게 지키는 것이 매우 중요하다. 그녀가 옳지 않거나 중력에 대해 잘못 이해하더라도 (작은 규모에서도) 이러한 실수는 더 큰 규모로 축적 될 수 있다고 그녀는 덧붙였다.
이 연구는 중력이 초 거대 블랙홀 근처에서 작용하여 과학자들이 힘과 그 영향에 대한 이해를 향상시키는 방법을 보여 주었다고 연구진은 말했다. ESO의 시스템 엔지니어링 부서 책임자이자 새로운 연구의 공동 저자 인 프랑수아 델플 랑케 (Françoise Delplancke)는“여기 태양계에서는 현재와 특정 상황에서만 물리 법칙 만 테스트 할 수있다”고 밝혔다. "천문학에서는 중력장이 훨씬 더 강한 곳에서 이러한 법이 여전히 유효한지 확인하는 것이 매우 중요합니다."
천문학 자들은 S2를 계속 관찰하고 연구 할 것이며, 별의 궤도가 초 거대 블랙홀에서 멀어짐에 따라 궤도의 작은 회전에 대한 일반적인 상대성 효과를 곧 보여줄 수있을 것이라고 연구진은 말했다.
새로운 연구 결과는 오늘 천문 및 천체 물리학 저널에 온라인 (7 월 26 일)으로 출판되었습니다.
