天文学家在超大分离的黑洞附近进行爱因斯坦理论的成功考验

颜色变化：该图示出了通过银河系中的黑洞的星星S2。由极强的引力场引起的引力射频清晰可见。© ESO / m。康姆瑟（Kornmesser）

天文学家对爱因斯坦的一般相对论的成功考验，在超现实的黑洞附近。

银河系的巨大的黑洞是各种物理测试的理想宇宙实验室。其极其强烈的引力场影响周围地区，并对恒星的运动产生影响。Max Planck外星物理学研究所（MPE）的科学家现在已经观察到艾伯特爱因斯坦预测的效果，以至于他在100多年前超过100年前的相干性理论。这种引力的红星的发现代表了使用智利欧洲南部天文台（ESO）的望远镜的26岁观察活动的高潮。

最接近的超级分类黑洞到地球上位于银河系的中心26,000光年。这种引力陷阱，具有400万次太阳的群众，被一小群星围绕着它的速度高速围绕着。该地区，在我们的银河系中具有最强的引力领域，是探索引力物理学的理想场所，特别是测试爱因斯坦的一般相对论理论。

这位艺术家的印象视频显示了星星S2的路径，因为它在银河系中的中心靠近超级分类的黑洞。由于它接近黑洞，非常强烈的引力场导致星的颜色略微向红色移动，这是爱因斯坦的一般相对论理论的效果。在这种图形中，对于清楚起见，物体的颜色效果，速度和大小被夸大了。

为了观察到银河系，天文学家使用敏感仪器，如引力，Sinfoni和Naco。所有这些都属于ESO非常大的望远镜，是在Max Planck外部物理学研究所（MPE）的领导下构建的，并在红外光线中仔细审查天空。现在，研究人员已经将注意力转向称为S2的明星，并在几周前特别接近的黑洞周围的轨道上。

5月19日，S2和黑洞之间的最短距离约为140亿公里。在这里，明星以超过2500万公里/小时的速度移动 - 近三个光速度的速度。完成完整轨道需要大约15年。

蜜蜂的宇宙群：模拟显示了银河系中的核心黑洞附近的星轨迹。© ESO / L.calçada/ spaineengine.org

科学家们将重力和SINFONI的位置和速度测量与S2的先前观察中的测量结果进行了比较，随着牛顿引力物理学的预测，相对论的一般理论和重力的其他理论。事实上，新的结果与牛顿预测不一致，尽管它们与预测相对论的预测符合很好的一致性。

“这是我们第二次观察到S2周围的半乳液中心周围的近距离。但这一次，由于仪器大大改进了，我们能够观察到前所未有的细节决议的明星，“Richard Genzel，Max Planck Instistralicalics（MPE）主任在慕尼黑附近的古晋和国际团队负责人科学家。

这种时间流逝视图显示了ESO在ESO非常大的望远镜上的重力仪器的图像，因为它追踪星星S2的进展，因为它在2018年5月在银河系中心的黑洞中完成了近距离。

新测量清楚地揭示了称为引力红移的效果。来自恒星的光被黑洞的非常强烈的引力场拉伸到更长的波长，使其显示为红色。波长的这种变化恰恰通过爱因斯坦的一般相对论理论预测。这是研究人员第一次观察到这种偏离的预测，从超凡阵列的颗星的运动中的简单牛顿重力理论。

该团队使用SINFONI仪器测量S2相对于地球的速度。天文学家使用重力来进行S2的变化位置的非常精确的测量，因此也是其轨道的形状。结合所谓的干涉测量法，其中几个望远镜的光被合并并覆盖，重力产生极其清晰的图像。在这些图像上，恒星的运动甚至可以从夜晚追随到夜晚，因为它靠近黑洞 - 从地球上的26,000次轻微的灯光。

“我们对大约两年前的重力的第一次观察到了大约两年前，我们已经表明，与银河系统，我们有理想的黑洞实验室，”来自Grainching，Principal Realitigator的Max Planck Institute的Max Eisenhauer说。在近通道期间，即使在大多数图像上也可以检测到黑洞周围的微弱光雾。“通过这种方式，我们可以跟随其轨道上的明星，以极高的精确度，最终可以提供S2的光谱中引力的证据。”

这个动画显示了银河系中的超大分离的黑洞周围的星星S2的轨道。最近发生的最近发生的最近的方法，该星在近3％的光速下行驶，是研究非常强大的引力场和测试爱因斯坦的一般相对论理论的理想测试对象。

在他发表论文之后100多年的纸张阐述一般相对论的方程，爱因斯坦再次被证明 - 在一个远远极端的实验室中，比他可能想象更多。“在黑洞周围的强烈引力场中，我们通常希望看到相对论的效果 - 但只有在我们能够进行充分精确的观察时，斯特凡·吉利斯（Stefan Gilless）从Max Planck外星物理学研究所说。“因为这个原因，我们必须将技术推向极限。”

进一步的测量将遵循，并且已经预期揭示了另一种相对论的效果很快 - 斯星轨道的小旋转，称为Schwarzschild Precession - 因为S2远离黑洞。

纸：在银河中心近距离黑洞附近的星形S2轨道中的引力射频的检测