أفادت دراسة جديدة أن حركة نجم يدور حول القوس A * ، الثقب الأسود الهائل في قلب مجرتنا درب التبانة ، تتطابق بدقة مع ما توقعته النسبية العامة.

"تتنبأ النسبية العامة لأينشتاين بأن مدارات جسم ما حول أخرى ليست مغلقة ، كما هو الحال في الجاذبية النيوتونية ، ولكنها مسبقة إلى الأمام في مستوى الحركة. كان هذا التأثير الشهير - الذي ظهر لأول مرة في مدار كوكب عطارد حول الشمس - هو وقال راينهارد جينزيل ، مدير معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض في جارشنج بألمانيا ، في بيان: "الدليل الأول لصالح النسبية العامة".

وأضاف جينزل: "بعد مائة عام ، اكتشفنا الآن نفس التأثير في حركة نجم يدور حول المصدر الراديوي الصغير القوس * في مركز درب التبانة ". "إن هذا الاختراق في المراقبة يقوي الدليل على أن القوس A * يجب أن يكون ثقبًا أسود فائق الكتلة يبلغ 4 ملايين مرة كتلة الشمس."

كشفت الملاحظات التي أجريت مع التلسكوب الكبير جدًا للمرصد الجنوبي الأوروبي في تشيلي لأول مرة أن نجمًا يدور حول الثقب الأسود الهائل في مركز درب التبانة يتحرك تمامًا كما تنبأت به نظرية النسبية العامة لأينشتاين.  يتشكل مداره على شكل وردة وليس مثل القطع الناقص كما تنبأت به نظرية نيوتن للجاذبية.  لم يكن هذا التأثير ، المعروف باسم بادئة شوارزشيلد ، يقاس من قبل لنجم حول ثقب أسود فائق الكتلة.  يوضح انطباع هذا الفنان بداية مدار النجم ، مع المبالغة في التأثير لتسهيل التصور.كشفت الملاحظات التي أجريت مع التلسكوب الكبير جدًا للمرصد الجنوبي الأوروبي في تشيلي لأول مرة أن نجمًا يدور حول الثقب الأسود الهائل في مركز درب التبانة يتحرك تمامًا كما تنبأت به نظرية النسبية العامة لأينشتاين. يتشكل مداره على شكل وردة وليس مثل القطع الناقص كما تنبأت به نظرية نيوتن للجاذبية. لم يكن هذا التأثير ، المعروف باسم بادئة شوارزشيلد ، يقاس من قبل لنجم حول ثقب أسود فائق الكتلة. يوضح انطباع هذا الفنان بداية مدار النجم ، مع المبالغة في التأثير لتسهيل التصور.

تصف الحركة التي ذكرها جينزل ، والتي تسمى حركة شوارزشيلد ، نوعًا من الدوران في مدار الجسم الإهليلجي. يتغير موقع أقرب نقطة اقتراب للكائن مع كل لفة ، لذا فإن المدار الكلي يكون على شكل وردة بدلاً من قطع ناقص بسيط وثابت.

لم يقيس علماء الفلك أبدًا حركة شوارزشيلد في نجم يتدحرج حول ثقب أسود فائق الكتلة - حتى الآن.

استخدم فريق البحث التلسكوب الكبير جدًا (VLT) التابع للمرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) في تشيلي لتتبع نجم يُدعى S2 أثناء دورانه حول القوس A * ، الذي يقع على بعد 26000 سنة ضوئية من الأرض. على مدار 27 عامًا ، أجرى الفلكيون أكثر من 330 قياسًا لموضع وسرعة S2 باستخدام أدوات VLT متعددة. (تسمى إحدى تلك الأدوات GRAVITY ، والتي تعطي فريق البحث اسمه: تعاون GRAVITY.)

كانت نافذة المراقبة الطويلة هذه ضرورية لالتقاط بادرة S2 ، لأن النجم يستغرق 16 سنة أرضية لإكمال مدار واحد حول القوس A *.

وقال الباحثون إن المبادرة التي تمت ملاحظتها تطابق توقعات النسبية العامة ، والتي قد تؤدي إلى مزيد من الاكتشافات في المستقبل.

"نظرًا لأن قياسات S2 تتبع النسبية العامة بشكل جيد للغاية ، يمكننا وضع حدود صارمة على كمية المواد غير المرئية ، مثل المادة المظلمة الموزعة أو الثقوب السوداء الأصغر المحتملة ، الموجودة حول القوس A *" ، أعضاء الفريق جاي بيرين وكارين بيراوت - من قال مرصد باريس- PSL ومعهد غرونوبل للكواكب والفيزياء الفلكية في فرنسا ، على التوالي - في البيان نفسه.

وأضافوا أن "هذا أمر مهم للغاية لفهم تكوين وتطور الثقوب السوداء الهائلة".

تُظهر هذه المحاكاة مدارات النجوم القريبة جدًا من الثقب الأسود الهائل في قلب درب التبانة.

تُظهر هذه المحاكاة مدارات النجوم القريبة جدًا من الثقب الأسود الهائل في قلب درب التبانة. يدور أحد هذه النجوم ، المدعو S2 ، كل 16 عامًا ويدور بالقرب من الثقب الأسود في مايو 2018

الدراسة الجديدة ، التي نُشرت على الإنترنت اليوم (16 أبريل) في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية ، قد تنبئ برؤى أكثر إثارة للثقب الأسود. على سبيل المثال ، يمكن أن تسمح المناظير الضخمة القادمة ، مثل تلسكوب ESO's Extremely Large Telescope ، لعلماء الفلك بتعقب النجوم التي تقترب أكثر من القوس * من S2 ، كما قال الباحثون.

قال أندرياس إيكارت ، عضو فريق الدراسة بجامعة كولونيا بألمانيا: "إذا كنا محظوظين ، فقد نلتقط النجوم قريبة بما يكفي حتى يشعروا فعليًا بالدوران ، وتدور الثقب الأسود. سيكون هذا مرة أخرى مستوى مختلف تمامًا من اختبار النسبية. "