Przejdź do głównej zawartości

Gwiazda S0-2 nie ma towarzysza i jest gotowa na wielki test OTW Einsteina

Nie odnaleziono słynnego towarzysza jasnej gwiazdy orbitującej wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej.


Do tej pory uważano, że S0-2 może być układem podwójnym, w którym dwie gwiazdy krążą wokół siebie. Istnienie takiego partnera skomplikowałoby zbliżający się test Ogólnej Teorii Względności Einsteina.

W badaniu opublikowanym niedawno w The Astrophysical Journal, zespół astronomów kierowany przez naukowców z UCLA na Hawajach odkrył, że S0-2 nie ma żadnego znaczącego, na tyle masywnego towarzysza, który by przeszkodził w istotnych pomiarach, jakie astronomowie muszą przetestować dla teorii Einsteina.

Naukowcy dokonali tego odkrycia uzyskując pomiary spektroskopowe S0-2 przy użyciu OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) oraz Laser Guide Star Adaptive Optics w Obserwatorium Kecka.

Ogólna Teoria Względności Einsteina przewiduje, że światło pochodzące z silnego pola grawitacyjnego zostaje rozciągnięte czy inaczej „przesunięte ku czerwieni”. Naukowcy spodziewają się dokonać bezpośrednio tego pomiaru wiosną bieżącego roku, gdyż S0-2 zbliży się wtedy do centralnej supermasywnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej.

Umożliwi to Galactic Center Group dowiedzenie, że gwiazda będzie ciągnięta z maksymalną siłą grawitacyjną – moment, w którym wszelkie odchylenia od teorii Einsteina powinny być największe.

„Będzie to pierwszy tego rodzaju pomiar. Grawitacja jest najmniej sprawdzoną siłą natury. Teoria Einsteina przeszła już wszystkie inne testy, więc jeżeli będą zmierzone odchylenia, z pewnością wzbudziłoby to wiele pytań na temat natury grawitacji” – powiedział współautor Tuan Do, zastępca dyrektora Galactic Center Group.

„Czekaliśmy na to 16 lat. Zależy nam, aby zobaczyć, jak gwiazda zachowa się pod wpływem gwałtownej siły czarnej dziury. Czy S0-2 zachowa się zgodnie z przewidywaniami teorii Einsteina, czy też gwiazda przeciwstawi się naszym obecnym prawom fizyki? Wkrótce się o tym przekonamy!” – powiedział główny autor Devin Chu z Hilo, absolwent astronomii z Galactic Center Group w UCLA.

Badanie rzuci więcej światła na dziwne narodziny S0-2 oraz jej gwiezdnych sąsiadów w gromadzie gwiazd typu S. Fakt, że gwiazdy te istnieją tak blisko supermasywnej czarnej dziury, jest niezwykły, ponieważ są one tak młode. W jaki sposób mogły powstać w tak nieprzyjaznym środowisku pozostaje na razie tajemnicą.

„Tworzenie się gwiazd w galaktycznym centrum jest trudne, ponieważ brutalna moc sił pływowych pochodzących od czarnej dziury może rozerwać obłoki gazu, zanim te zapadną się i utworzą gwiazdy”, powiedział Do.

„S0-2 to wyjątkowa gwiezdna zagadka. Zazwyczaj nie widzimy młodych, gorących gwiazd, takich jak S0-2, tak blisko supermasywnej czarnej dziury. Oznacza to, że S0-2 musiała powstać w inny sposób” – powiedział Chu.

Istnieje kilka teorii, które dostarczają możliwego wyjaśnienia, przy czym binarność S0-2 jest jednym z nich. „Byliśmy w stanie określić górny limit masy gwiazdy towarzyszącej S0-2” – powiedział Chu.

„Gwiazdy tak masywne jak S0-2 prawie zawsze mają towarzysza. Mamy szczęście, ponieważ brak towarzysza w tym przypadku ułatwia pomiary ogólnych efektów relatywistycznych, ale także pogłębia tajemnicę tej gwiazdy” – mówi Do.

Galactic Center Group planuje teraz badanie innych gwiazd typu S orbitujących wokół supermasywnej czarnej dziury, w nadziei na znalezienie różnic pomiędzy teoriami, które próbują wyjaśnić, dlaczego S0-2 jest gwiazdą pojedynczą.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…