Οι επιστήμονες πάντα φαίνεται να βρίσκουν νέες αποδείξεις ότι ο Albert Einstein “είχε δίκιο”. Το τελευταίο παράδειγμα αυτού του γεγονότος προέρχεται από τους αστρονόμους που χρησιμοποιούν το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότου Παρατηρητηρίου (VLT) στη Χιλή. Αστρονόμοι έχουν μελετήσει τα αστέρια που περιστρέφονται επικίνδυνα κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας για να βρουν πως η θεωρία της σχετικότητας του Einstein διατηρείται ισχυρή, ακόμη και στο κατώφλι του πιο ακραίου βαρυτικού πεδίου στον γαλαξία μας.
Οι περισσότεροι γαλαξίες είναι γνωστό ότι έχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που κρύβονται στους πυρήνες τους και ο γαλαξίας μας, the Milky Way, δεν διαφέρει. Σε τοποθεσία περίπου 26.000 έτη φωτός από τη Γη, η μαύρη τρύπα μας ονομάζεται Τοξότης A * (γνωστός και ως Sgr A *) και έχει μάζα 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου μας. Οι αστροφυσικοί ενδιαφέρονται έντονα για τις μαύρες τρύπες, καθώς είναι τα πιο συμπαγή, βαρυτικά επικρατέστερα αντικείμενα που είναι γνωστά στο σύμπαν και, κατά συνέπεια, μια ακραία δοκιμή για τη σχετικότητα.
Παρακολουθώντας την κίνηση των αστεριών που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το Sgr A *, μια ομάδα Γερμανών και Τσέχων αστρονόμων ανέλυσε 20 χρόνια παρατηρήσεων από το VLT και άλλα τηλεσκόπια χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνική που καθορίζει τις θέσεις αυτών των αστεριών. Ένα από τα αστέρια, που ονομάζεται S2, περιστρέφεται γύρω από το Sgr A * κάθε 16 χρόνια και μεγεθύνεται πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα – περίπου τέσσερις φορές την απόσταση του ήλιου-Ποσειδώνα. Λόγω της τροχιάς της στην διαδρομή που βρίσκεται βαθιά μέσα στο βαρυτικό πηγάδι της μαύρης τρύπας, το S2 αντιμετωπίζεται ως ένα “ανιχνευτή” φυσικής σχετικότητας σε αυτό το μυστηριώδες περιβάλλον “ισχυρής βαρύτητας”.
«Το γαλαξιακό κέντρο είναι πραγματικά το καλύτερο εργαστήριο για να μελετήσουμε την κίνηση των αστεριών σε ένα σχετικιστικό περιβάλλον», δήλωσε η Φοιτήτρια Marzieh Parsa, η οποία εργάζεται στο Πανεπιστήμιο της Κολωνίας στη Γερμανία. «Ήμουν έκπληκτη με το πόσο καλά θα μπορούσαμε να εφαρμόσουμε τις μεθόδους που αναπτύξαμε με προσομοιωμένα αστέρια στα δεδομένα υψηλής ακρίβειας για τα πιο εσωτερικά άστρα υψηλής ταχύτητας κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα». Η Parsa είναι επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal.
Μετρώντας με ακρίβεια την κίνηση της γύρω από τη μαύρη τρύπα, οι ερευνητές θα μπορούσαν να συγκρίνουν την τροχιά της με τις προβλέψεις που διατυπώνονται από την κλασσική Νευτώνεια δυναμική. Διαπίστωσαν ότι η πραγματική τροχιά του άστρου αποκλίνει από τις Νευτώνειες προβλέψεις ακριβώς όπως προέβλεπε η γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν – αν και το αποτέλεσμα ήταν ελαφρύ.
Με λίγα λόγια, η βαρύτητα του Αϊνστάιν αντιμετωπίζει το διάστημα και το χρόνο ως δύο από τον ίδιο – τετραδιάστατο «χωροχρόνο» όπου ο χρόνος είναι μια άλλη διάσταση ενσωματωμένη στις τρεις διαστάσεις του χώρου – και η ύλη επηρεάζει την καμπυλότητα του χωροχρόνου, ενώ η καμπυλότητα του χωροχρόνου επηρεάζει την κίνηση Της ύλης. Για παράδειγμα: Εάν έχετε ένα τεράστιο αντικείμενο, θα λυγίσει το χωροχρόνο. Εάν ένα άλλο αντικείμενο ταξιδεύει πέρα από το μαζικό αντικείμενο, η καμπυλότητα του χωροχρόνου θα εκτρέψει την κατεύθυνση της κίνησης.
