Սև խոռոչի շուրջն «աստղապարն» ապացուցել է Էյնշտեյնի իրավացիությունը

Գերմանիայի Մաքս Պլանկի անվան Վերերկրային ֆիզիկայի ինստիտուտի գիտնականները ստացել են 27 տարի տևած հետազոտության արդյունքները: Այն հաստատում Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը:

S2 աստղը Ծիր կաթինի կենտրոնում գտնվող գերծանգվածեղ Աղեղնավոր A* սև խոռոչի շուրջը պտտվում է «վարդականման» ուղեծրով, այլ ոչ թե՝ ձվածրաձև: Այդպես այն պետք է պտտվեր, եթե հարաբերականության ընդհանուր տեսությունն իրավացի լիներ. այն ենթադրում է, որ մեկ մարմնի միավորված ուղեծրերը փակված չեն մեկ այլ մարմնի ուղեծրում, սակայն պրեցեսավորում է դեպի առաջ՝ շարժման հարթությունում: Ընդհակառակը. եթե երկնային մարմինների շարժումը ենթարկվեր միայն նյուտոնյան ձգողականության տեսությանը, ապա աստղը կշարժվեր ձվածրաձև փակ ուղեծրով:

Այդ հարցում օգնել է դիտարկումների, չափումների և վերլուծության երկար ու հստակ համալիրը, որը նախատեսվել է հետազոտողների կողմից և իրականացվել նաև VLT-ի (Շատ մեծ աստղադիտակ, Very Large Telescope) սարքավորումների օգնությամբ:

Աստղերի և մոլորակների մեծ մասը ոչ շրջանաձև ուղեծիր ունեն, ուստիև շարժվում են այն մարմնին մոտ կամ հեռու, որի շուրջն էլ պտտվում են: S2-ի ուղեծիրը պրեցեսավորվում է, նշանակում է՝ սև խոռոչին ամենամոտ տեղադիրքը փոխվում է յուրաքանչյուր պտույտին, այնպես որ հաջորդ ուղեծիրը շարժվում է նախորդին համապատասխան պտույտով: Եթե այդ բոլոր պտույտները պահպանվեն, արդյունքում կստացվի «ծաղկաթերթային» կառուցվածք: Առաջին անգամ նման արդյունք հայտնաբերվել է Արեգակի շուրջը Մերկուրիի պտույտում: Այն հայտնաբերվել է 19-րդ դարի կեսերին՝ ֆիզիկոսներին դրդելով բացատրության փնտրտուքների, որը գտավ Էյնշտեյնը:

Հարաբերականության ընդհանուր տեսությունն ապահովում է հստակ կանխագուշակումն այն բանի, թե ինչպես պետք է փոխվեր S2-ի ուղեծիրը, և հետազոտության ընթացքում ստացված արդյունքները հստակորեն համապատասխանում են այդ կանխատեսմանը: Շվարցշպիլդի պրեցեսիա անունով հայտնի էֆեկտը նախկինում երբեք չի չափվել աստղի համար, որը պտտվում է գերզանգվածեղ սև խոռոչի շուրջը: Աղեղնավոր A*-ի և S2-ի նման երկնային մարմինների էֆեկտի հայտնաբերումն ու հաստատումը ոչ միայն հաստատում են հարաբերականության տեսությունը, այլև օգնում են ավելի շատ տեղեկանալ այդ մարմինների մասին:

Աղեղնավոր A*-ը և աստղերը, որոնք գրավիտացիայի այդ փոքր աղբյուրի շուրջը կուտակում են ձևավորում, գտնվում են Արեգակից 26 հազար լուսային տարվա հեռավորության վրա: Որոշ առումով դա բնական «գերլաբորատորիա» է, որը հնարավորություն է տալիս ստուգել ֆիզիկական և աստղագիտական տեսություններն էքստրեմալ գրավիտացիայի յուրահատուկ պայմաններում: S2 աստղի շարժումն իրեն դարձնում է գերզանգվածեղ սև խոռոչին ամենամոտը, որը հայտնի է մարդկությանը:

Նախագծի առաջատար գիտնականներ Գայ Պերենը և Կարին Պերոն նշել են, որ S2-ի չափումը հետևում է հարաբերականության ընդհանուր տեսությանը, ուստի հնարավոր է խիստ սահմանափակումներ մտցնել, թե ինչքան անտեսանելի նյութեր կան Աղեղնավոր A*-ի շուրջը, ինչպիսիք են տարածված մուգ մատերիան կամ հնարավոր փոքր սև խոռոչները: Դա մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում գերզանգվածեղ սև խոռոչների ձևավորման և էվոլյուցիայի հասկացման համար:

Աստղագետներից 27 տարի է պահանջվել, քանի որ S2-ի մեկ պտույտը սև խոռոչի շուրջը կազում է 1 տարի: Ուղեծրի փոփոխություններին հետևելու համար գիտնականներն օգտագործել են VLT-ի գործիքները, որը տեղադրված է Չիլիի Ատակամա անապատում: Հետազոտողները 330 «մոտեցում» են կատարել՝ չափելով և վերլուծելով S2-ի դիրքի բոլոր առանձնահատկությունները:

Գերմանացի գիտնականներից բացի՝ նախագծին մասնակցել են նաև գործընկերներ Ֆրանսիայից, Պորտուգալիայից, Գերմանիայից և ESՕ-ից: Նրանց կողմից ստեղծված GRAVITY կոլլաբորացիան 2 տարի առաջ հայտնաբերել է ընդհանուր տեսության (S2-ից արձակվող լուսային ալիքների փոփոխություն) ևս 1 ապացույց: Առավել հստակ Արտակարգ մեծ աստղադիտակի (Extremely Large Telescope) ի հայտ գալով խումբը հույս ունի ավելի մանրակրկիտ տեղեկություններ ստանալ ինչպես ֆիզիկայի ընդհանուր տեսության տեսանկյունից, այնպես էլ սև խոռոչի և նրա արբանյակների վերաբերյալ տվյալների տեսանկյունից: