如何確認銀河中心重力測試?天文學家通過黑洞運行計算認定

2020-12-05 山川異域合作共贏

銀河中心重力測試已確認,現在,第二組天文學家已經證實了一顆恆星發出的光,該恆星通過了我們的銀河系中心黑洞,就像愛因斯坦的引力理論所預測的那樣

使用凱克望遠鏡和其他設施來觀察恆星Sgr *環繞我們銀河系中心的黑洞。當月,一顆藍色的大恆星正以其光速的相當一部分飛過它最接近的leviathan通道。天文學家已經仔細計算出哪一天對他們的觀察最重要,蓋茨知道他們有能力讓火山失去一天。

這些恆星是一群年輕的大太陽,散布在一個不可能形成恆星的區域。

天文學家關心這些恆星的原因有很多,但是最近的觀測結果集中在該團的一個成員以及它可以告訴我們有關重力的信息上。德國隊將其稱為S2,美國隊將其稱為S0-2,這顆在2018年瘋狂破滅的恆星比我們檢測到的任何其他恆星都更接近Sgr A *,大約是120天文單位,是海王星與之距離的四倍太陽。

如此接近以至於恆星在黑洞在時空結構中形成的傾角邊緣內滑動,就像一個無所畏懼的宇宙滑板手在斜坡上側身走一樣。當S2潛入時,其光子必須爬出才能到達我們。攀爬剝奪了他們的能量,使他們轉移到更長,更紅的波長。

相對論的紅移在牛頓引力中不會發生。你要知道,有是在牛頓的版本紅移,但它僅僅是由於恆星沿著我們的視線移動。愛因斯坦的廣義相對論(GR)增加了大約十分之一的額外變化-當您追蹤26,000光年遠的恆星時,這並不是最容易看到的東西,所有恆星都像跳舞的圓點一樣擠進了您的視野。

發現了這種相對論性的紅移,利用智利甚大望遠鏡上的重力幹涉儀的出色功能來觀察S2裙子越過黑洞。

在公開上市之前,S2最接近的方法有三個關鍵點:首先是在4月,當恆星沿著我們的視線離開我們的運動逐漸升級,然後轉向並突然向我們傾斜。其次,在五月中旬,當恆星最接近黑洞時(從天空平面上看);第三,在九月,當恆星退出對我們的狂奔並放慢了速度。

這些數據經過嚴格檢查是否存在不一致之處,分析證實了重力合作,清楚地表明相對論紅移約為200 km / s,並排除了牛頓引力。

儘管確認結果通常很難抓住頭條新聞,但這充其量是科學:兩個獨立的團隊,使用不同的望遠鏡,儀器和分析方法,發現同一件事。

好吧,不太一樣。兩家團隊都感到困惑的是,儘管他們看到了相同的紅移,但他們根據觀察結果計算出的其他更為平淡的參數卻並不完全匹配。例如,他們對Sgr A *距離的測量值相差約600光年。兩個結果應該一致,我們正在尋找同一個黑洞!

差異是「一個非常有趣的問題」。尚不清楚團隊的不同測量和分析方法會導致什麼。由於研究人員使用跨越數十年的數據和儀器功能來構建S2軌道的框架,因此有許多方面需要檢查。

雖然差異不是為紅移測量的問題,無論伏於微小差異會使用銀河系中心的恆星測試GR的下一步很重要:尋找進動。由於時空扭曲,S2完成軌道時不應回到完全相同的位置。取而代之的是,它將完成工作,在每16年圈完成一次,在黑洞周圍繪製出類似螺旋形的圖案。解釋水星在太陽周圍的軌道進動量是遺傳資源的最初賣點之一。

現在,天文學家想看看物理學在我們可以探測到的最極端引力環境中的工作方式是否相同。檢測進動是一項更具挑戰性的測量,從而提高了精度。這些團隊可能會在一年左右的時間裡取得這一成績。

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    「天文學家是如何發現第一個黑洞的?由誰發現的?何時發現?請解釋一下第一個黑洞如何被發現。」圖解:被銀河中心黑洞扯碎的氣體雲(2006年、2010年和2013年的觀測結果分別是以藍色、綠色和紅色表示) 圖源:wiki現在回到尋找黑洞的問題上:如果沒有東西能逃離黑洞,黑洞又如何被發現呢?
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