Pierwsze obserwacje centrum Galaktyki za pomocą GRAVITY

Wizja artystyczna gwiazdy S2 przechodzącej 17 godzin świetlnych od czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej
Wizja artystyczna gwiazdy S2 przechodzącej 17 godzin świetlnych od czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej

Instrument GRAVITY pracujący aktualnie z czterema 8,2-metrowymi teleskopami tworzącymi Bardzo Duży Teleskop VLT (ESO) już we wczesnej fazie testów udowadnia, że wkrótce będzie dostarczał wyników naukowych światowej klasy.

GRAVITY jest elementem sieci VLT Interferometer. Łącząc światło zbierane z czterech teleskopów, jest w stanie osiągnąć tę samą rozdzielczość przestrzenną i precyzję pomiaru pozycji co jeden teleskop o zwierciadle głównym o średnicy 130 metrów. Taki wzrost zdolności rozdzielczej dokładności pomiarów pozycji – o czynnik 15 w stosunku do pojedynczych 8,2-metrowych teleskopów VLT – pozwoli na uzyskiwanie niesamowicie dokładnych pomiarów obiektów astronomicznych.

Jednym z głównych zadań GRAVITY będzie wykonywanie szczegółowych obserwacji otoczenia czarnej dziury o masie 4 milionów mas Słońca, znajdującej się w samym centrum Drogi Mlecznej. Choć pozycję i masę czarnej dziury znamy już od 2002 roku, wykonując precyzyjne pomiary ruchu gwiazd krążących wokół nich, GRAVITY pozwoli na bardzo szczegółowe badanie pola grawitacyjnego wokół czarnej dziury co będzie unikalnym testem ogólnej teorii względności Einsteina.

I pod tym kątem, pierwsze obserwacje wykonane za pomocą GRAVITY już przynoszą ekscytujące wyniki. Zespół naukowy instrumentu GRAVITY wykorzystał go do obserwacji gwiazdy znanej jako S2 przemieszczającej się po orbicie wokół czarnej dziury z okresem zaledwie 16 lat. Ten test dowiódł imponującej czułości instrumentu GRAVITY, który był w stanie dostrzec tą niezwykle słabą gwiazdę już w kilka minut po rozpoczęciu obserwacji.

Wkrótce zespół będzie w stanie ultra-precyzyjnie określić położenie gwiazdy. Poziom precyzji odpowiada określeniu położenia obiektu na Księżycu z dokładnością do 1 centymetra. To pozwoli naukowcom określić czy ruch gwiazdy wokół czarnej dziury odpowiada temu przewidzianemu przez ogólną teorię względności Einsteina – czy też nie. Nowe obserwacje wskazują, że centrum Galaktyki jest idealnym laboratorium do badań OTW.

Obserwacje gwiazdy S2 nie mogły mieć miejsca w lepszym momencie. W 2018 roku S2 przejdzie przez najbliższy czarnej dziury punkt na swojej orbicie. W tym momencie gwiazda znajdzie się zaledwie 17 godzin świetlnych od czarnej dziury, a jej prędkość osiągnie 30 milionów kilometrów na godzinę czyli 2,5% prędkości światła.

Źródło: ESO