Beobachtungen des Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie und seiner nächsten Nachbarn, der Sterne, haben Wissenschaftlern geholfen, die ersten Hinweise darauf zu finden, wie die dadurch erzeugten relativistischen "Einstein" -Effekte die Umlaufbahnen der Sterne verändern können, so ein im Astrophysical Journal veröffentlichter Artikel.
„Das Galaktische Zentrum ist das beste Labor, um zu untersuchen, wie sich Sterne in einer relativistischen Umgebung bewegen. Es hat mich sehr gefreut, dass wir die von uns entwickelten Methoden zur Untersuchung des Verhaltens von Sternen in der virtuellen Realität anwenden konnten, um die Umlaufbahnen realer Sterne zu berechnen, die mit hoher Geschwindigkeit um ein Schwarzes Loch kreisen “, sagt Marzieh Parsa von der Universität zu Köln. Deutschland).
Im Zentrum der Milchstraße und vermutlich in allen anderen Galaxien des Universums lebt ein ungewöhnlich großes Schwarzes Loch. In unserem Fall ist es ungefähr vier Millionen Mal schwerer als die Sonne und befindet sich in einer Entfernung von 26.000 Lichtjahren von der Erde.
Dieses Schwarze Loch, das Astronomen Sgr A * nennen, ist von mehreren Dutzend Sternen und mehreren großen Gaswolken umgeben, die sich regelmäßig nähern und in gefährlicher Entfernung davon vorbeiziehen.
Solche Begegnungen und damit verbundene relativistische Effekte, wie sie von Einsteins Relativitätstheorie vorhergesagt werden, wirken sich besonders auf die Umlaufbahn eines Sterns aus und zwingen ihn, sich in einem etwas anderen Verlauf zu bewegen, nachdem er der Gravitationsumarmung des Schwarzen Lochs "entkommen" ist.
Parsa und ihre Kollegen haben bewiesen, dass dies tatsächlich der Fall ist, indem sie S2, den Stern, der Sgr A * am nächsten liegt, 20 Jahre lang mit dem VLT-Teleskop und einer Reihe anderer Boden- und Weltraumobservatorien beobachtet haben. Während dieser Zeit gelang es dem Stern, eine vollständige Umdrehung um das Schwarze Loch durchzuführen, wodurch Wissenschaftler verfolgen konnten, wie es sich um Sgr A * bewegt, und die realen Daten mit der Umlaufbahn vergleichen konnten, die gemäß der Newtonschen Physik und den Kepler-Gesetzen berechnet wurde.
Wie sich herausstellte, hatte Einstein wieder Recht - der Stern S2, ein blauer Riese mit einer Masse von 15 Sonnen, veränderte seine Umlaufbahn, nachdem er sich 2003 dem Schwarzen Loch näherte. Seine Umlaufbahn wurde, wie die Berechnungen von Wissenschaftlern zeigten, weniger langgestreckt und nach dem Rendezvous mit Sgr A * um ungefähr die gleichen Werte zur Seite verschoben, die von der Relativitätstheorie vorhergesagt werden.
Ob dies wirklich der Fall ist, planen die Wissenschaftler, bei der nächsten Annäherung von S2 an ein Schwarzes Loch, die sehr bald im April oder Juni 2018 stattfinden wird, erneut zu prüfen, je nachdem, wie viel Masse Sgr A * hat. Während dieses Rendezvous wird die Stärke der relativistischen Effekte maximiert und von Astronomen gemessen, indem beobachtet wird, wie sich die Schwerkraft des Schwarzen Lochs biegt und das Licht des Sterns streckt. Dies wird Wissenschaftlern helfen, die genaue Masse des Schwarzen Lochs zu berechnen und viele seiner anderen Geheimnisse herauszufinden.
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