研究者たちは初めて、天の川の中心にある超大質量ブラックホールを通過するスターレースを見て、その動きがアルバートアインシュタインによって予測されたように、一般相対論の影響を示したことを確認しました。
天の川の星々は、射手座A *と呼ばれる巨大なブラックホールを周回します。ブラックホールの質量は太陽の400万倍で、銀河の中で最も強い重力場を示し、高速で軌道を回っている小さな星のグループがアインシュタインの理論によって予測された極端な効果の完全な実験場となります一般相対性理論。
26年間、研究者たちはヨーロッパ南天天文台（ESO）の装置を使用して天の川の中心を観測してきました。 「銀河の中心は重力をテストするための私たちの実験室でした」と、パリ天文台の天体物理学者であり、新しい研究の共著者であるオデレストラウブは、7月26日のESO記者会見で言った。
天文学者は、チリにあるESOの超大型望遠鏡でGRAVITY、SINFONI、NACO装置からの新しい赤外線観測を使用して、S2として知られている星を追跡しました。地球から数年。
2018年5月、これらの天文学者はS2がこのブラックホールの非常に近くを通過するのを目撃しました。当時、S2は1550万mph（2500万km / h）と非常に速く動いていました。 GRAVITYとSINFONIで取得した位置と速度の測定値とS2で取得した以前の測定値を比較することにより、チームは、星からの歪んだ光が、重力が時空をどのように曲げるかについての一般相対性理論の説明に基づく予測と一致していることを発見しました。
S2の測定値は明らかに赤方偏移として知られている効果を示しているとESO当局は声明で述べた。
「Redshiftは、重力が光子が宇宙を移動するときに重力にどのように影響するかを教えてくれます」と、この研究に関与しなかったカリフォルニア大学ロサンゼルス校の物理学および天文学部の天文学者であり教授であるAndrea Mia Ghez, Space.comに語った。
声明によると、超大質量ブラックホールの重力場はS2を出る光を引き伸ばし、S2からの光の波長の変化はアインシュタインの理論によって予測されたものと一致します。
新しい測定と結果は、より単純なニュートン重力理論によって予測されるものと一致しない、と研究者らは記者会見で述べた。 Max Plank Institute of Extraterrestrial Physicsの上級スタッフ科学者であり、GRAVITYとSINFONIスペクトログラフの主任研究員であるフランクアイゼンハウアーは、ESO記者会見でその相違を強調する鮮明なグラフを示しました—「Einstein 1：0 Newton」を読んで—聴衆。
ニュートンの重力理論からのそのような逸脱が超巨大ブラックホールの周りの星で観測されたのはこれが初めてである、と研究者達は声明の中で述べた。彼らは20年以上にわたってシステムを追跡してきました。それが16年前に過ぎたとき、測定の分解能は相対性の影響を拾うには十分ではありませんでした。
地球上の人間として、私たちは落下し、物を落とし、惑星から宇宙に浮かびません。 everyday日常の観点から、重力をよく理解しています。しかし、物理学のさまざまな法則の中で、「重力は最もテストされていませんが、人間の存在から私たちが最もよく理解しているものです」とゲーズ氏は語った。この新しい研究は、重力に対する私たちの理解をより大規模に固めるのに役立ちます。
「この法律を正しくすることは非常に重要である」とゲズは言った。あなたがそれを正しく持っていない場合、またはたとえ小さなスケールであっても、重力を正しく理解していない場合でも、それらの間違いはより大きなスケールで蓄積した可能性があると彼女は付け加えた。
この研究は、重力が超大質量ブラックホールの近くでどのように作用するかを示し、それによって科学者の力とその影響の理解を向上させると研究者らは述べた。 ESOのシステムエンジニアリング部門の責任者であり、新しい研究の共著者であるフランソワーズデルプランケ氏は、声明のなかで、「ここの太陽系では、現在、特定の状況下でのみ、物理法則をテストできます」と語った。 「したがって、天文学では、重力場が非常に強い場所でもこれらの法則が依然として有効であることを確認することが非常に重要です。」
研究者は、天文学者がS2の観測と研究を続け、超大質量ブラックホールから遠ざかる星の軌道の小さな回転に対する一般相対性効果の影響をすぐに示すことを望んでいると研究者らは述べた。
新しい研究の結果は、今日（7月26日）のAstronomy＆Astrophysics誌にオンラインで掲載されました。
