愛因斯坦的廣義相對(duì)論通過黑洞測(cè)試

位于銀河系中心的是一個(gè)名為射手座A *的400萬太陽質(zhì)量黑洞。這顆引力怪物周圍環(huán)繞著一群繞著它高速旋轉(zhuǎn)的恒星。這種極端環(huán)境使其成為探索引力物理學(xué)的理想場(chǎng)所，尤其是測(cè)試愛因斯坦的相對(duì)論。來自ESO的超大望遠(yuǎn)鏡上的三個(gè)敏感儀器的新觀測(cè)現(xiàn)在允許天文學(xué)家跟蹤其中一顆恒星，稱為S2，因?yàn)樗?018年5月非?？拷涫肿鵄 *。在最近的點(diǎn)S2處的距離為距黑洞大約120億英里(200億公里)，速度超過1550萬英里/小時(shí)(每小時(shí)2500萬公里) - 幾乎是光速的2.5%。

“這是我們第二次觀察到S2在銀河系中心黑洞附近的密切通過，” 來自德國馬克斯普朗克外星物理研究所的Reinhard Genzel博士說。

“但是這一次，由于儀器的大大改進(jìn)，我們能夠以前所未有的分辨率觀察恒星。”

Genzel博士及其同事使用ESO的SINFONI(近紅外光譜場(chǎng)觀測(cè)儀)來測(cè)量S2朝向和遠(yuǎn)離地球的速度以及GRAVITY儀器，以便對(duì)恒星的變化位置進(jìn)行非常精確的測(cè)量，以便定義它的軌道形狀。

然后，他們比較了他們的測(cè)量結(jié)果，以及之前使用其他儀器對(duì)S2的觀察結(jié)果，以及牛頓引力，廣義相對(duì)論和其他重力理論的預(yù)測(cè)。

新結(jié)果與牛頓預(yù)測(cè)不一致，并且與廣義相對(duì)論的預(yù)測(cè)非常一致。

天文學(xué)家說：“新的測(cè)量結(jié)果清楚地揭示了一種叫做引力紅移的效應(yīng)。”

“來自S2的光被黑洞的非常強(qiáng)的引力場(chǎng)拉伸到更長(zhǎng)的波長(zhǎng)。”

“而來自S2的光波長(zhǎng)的變化與愛因斯坦的廣義相對(duì)論所預(yù)測(cè)的一致。”

“這是第一次在超大質(zhì)量黑洞周圍的恒星運(yùn)動(dòng)中觀察到這種偏離更簡(jiǎn)單的牛頓引力理論的預(yù)測(cè)。”

“大約兩年前我們對(duì)GRAVITY的第一次觀察已經(jīng)表明我們將擁有理想的黑洞實(shí)驗(yàn)室，”GRAVITY / SINFONI首席研究員Frank Eisenhauer博士說，他也來自馬克斯普朗克外星物理研究所。

“在近距離通道中，我們甚至可以檢測(cè)到大部分圖像上黑洞周圍的微弱光暈，這使我們能夠精確地跟蹤其軌道上的恒星，最終導(dǎo)致檢測(cè)到S2的光譜中的引力紅移。 ”

“在他發(fā)表論文闡述廣義相對(duì)論方程一百多年后，阿爾伯特·愛因斯坦再次被證明是正確的 - 在一個(gè)比他想象的更極端的實(shí)驗(yàn)室。”

“在太陽系中，我們現(xiàn)在只能在某些情況下測(cè)試物理定律，” ESO系統(tǒng)工程系主任FrançoiseDelplancke博士說。

“因此，天文學(xué)中非常重要的是，在重力場(chǎng)非常強(qiáng)大的情況下，檢查這些定律仍然有效。”