I po nové analýze supermasivní černé díry Einsteinova teorie obecné relativity drží

Obecná teorie relativity byla potvrzena už několikrát, a to třeba s využitím vysoce přesných atomových hodin. Nyní se využil gravitační vliv supermasivní černé díry Sagittarius A* (zkráceně Sgr A*) a se serverem Space.com o tom mluvila profesorka Andrea Ghez z University of California. Einsteinova teorie, ač vyvrácena nebyla, přitom má jisté slabiny, respektive nelze pomocí ní vysvětlit chování všech objektů ve vesmíru. Například nedokáže uspokojivě vysvětlit, co se z hlediska gravitace odehrává uvnitř černé díry. 

 

Sagittarius A* v rentgenovém spektru

 

O gravitaci přitom šlo i v dané studii, respektive o gravitační rudý (červený) či modrý posuv, který právě popisuje i obecná teorie relativity, když vysvětluje, proč světlo při výstupu z gravitačního pole se posouvá do červeného spektra nebo při vstupu do něj pak do modrého. Jde o to, že se buď snižuje, nebo zvyšuje jejich energie a celkově pak jde o obdobu Dopplerova efektu, který velice dobře známe z praxe běžného života. Stačí změna v rychlosti či směru pohybu zdroje zvuku, například sanitky a její houkání zní rázem jinak a stejně se to má i s rychlostí zdroje světla a směru pohybu vzhledem k pozorovateli. 

 

Gravitační posuv obecně byl už dokázán při experimentech na Zemi, ale astronomové chtěli ke stejnému účelu použít supermasivní černou díru naší vlastní galaxie a hvězdy, které obíhají těsně kolem ní. Jednou takovou je již známá hvězda označovaná jako S0-2, která byla velice pozorně sledována na své oběžné dráze, a to v prostoru. Posloužily k tomu synchronizované teleskopy, které ji pozorovaly z různých míst a také kombinace s měřeními pořízenými během posledních 24 let. 

 

hvězda S0-2 na orbitě kolem Sgr A* (žlutá elipsa)

 

Díky tomu všemu byli astronomové schopni přiřadit červený posuv přicházejícího světla k tomu, na jakém místě své oběžné dráhy se hvězda nacházela. Posuv se ukázal zvláště při těsném průletu kolem černé díry a jejího extrémně silného gravitačního pole. Hvězda se k černé díře dle dostupných informací přiblížila až na 120 AU (18 mld. km) a prolétala 2,7% rychlostí světla. 

 

Sledování hvězdy S0-2 je přitom pouze začátek, neboť kolem Sgr A* obíhá více hvězd na různě orientovaných drahách a čím více výsledků se získá, tím více bude možné zjistit i o povaze samotné gravitace a porovnat měření s teoriemi. Obrázek nahoře ukazuje jen několik drah, ovšem kolem Sgr A* obíhá ve značné blízkosti kolem 3000 hvězd. Nepředstavujme si to ale v planetárním měřítku, ostatně S0-102 s nejkratší dráhou oběhne tuto černou díru jednou za 11,5 let (hvězdě S0-2 to trvá asi 16 let). 

 

Zdroj: Space