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爱因斯坦的广义相对论:围绕超大质量黑洞的恒

根据发表在“天文学”杂志上的一项研究,一个国际科学家小组完成了第一次成功测试阿尔伯特爱因斯坦着名的广义相对论(GR)在超大质量黑洞附近。天体物理学。利用智利阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台(ESO)超大望远镜(VLT),研究人员证明该理论准确地预测了一颗恒星穿过射手座A *周围极端引力场的运动 - 超大质量黑洞这被认为距离地球26,000光年,位于银河系的中心。这个黑洞的质量相当于四百万个太阳,并被一小群恒星围绕着,以极高的速度绕行。这个前的特点treme环境使它成为科学家测试广义相对论的理想场所.GR在1915年出版后彻底改变了科学,描述了引力的本质。它说时空 - 空间的三个维度和时间的单一维度的融合 - 被诸如黑洞之类的大质量物体变形,并且这种变形影响宇宙中物体的运动。“有很多在太阳系和二元脉冲星系统中对GR-的不同预测进行了测试,“来自英属哥伦比亚大学的天体物理学家Ingrid Stairs,他没有参与这项研究,此前曾告诉新闻周刊。但尽管如此,GR从未失败过。换句话说,广义相对论准确地描述了al的重力性质l这种情况经过测试。“这听起来可能非常引人注目 - 但如果它失败了,人们就会放弃这种理论,”Stefan Gillessen,Max-Planck外星物理研究所的最新研究报告的作者尽管如此,科学家们不断评估这一理论,以确保这些法律适用于所有情况。这些实验可以揭示物理学中一些最大的问题,例如如何调和广义相对论 - 它擅长描述大型物体 - 和量子力学 - 非常小的离奇物理学。对于GR的最新测试,科学家们在VLT上使用精确的红外探测仪器跟踪射手座A *周围的一颗快速轨道恒星,称为S2,因为它通过“接近”blac在这个时间点,S2以每小时超过1500万英里的速度移动,距离黑洞约120亿英里。该团队比较了VLT制造的恒星的位置和速度测量结果。各种工具,以及先前对S2的观察,以及广义相对论,艾萨克牛顿更简单的引力理论和其他重力理论所做的预测。结果 - 这是26年来更加精确观察的结果。据研究人员称,我们银河系中心的ESO仪器与广义相对论中的预测完全吻合。然而,他们与牛顿的理论不一致 - 这是第一次在他的运动中观察到他的预测偏差。这个发现揭示了一种明显的效应,称为引力红移,来自S2的光被超大质量黑洞的极端引力场拉伸到更长的波长 - 这一过程与GR完全一致。“这是第二次我们观察到S2在银河系中心的黑洞周围密切通过,“雷克哈德·泽泽尔,马克斯普朗克外星物理研究所所长,该研究的作者,在一份声明中说。”但这一次,因为很多改进仪器,我们能够以前所未有的分辨率观察恒星,“他说。 “我们几年来一直在为这次活动做好准备,因为我们希望充分利用这个独特的机会来观察一般的相对论效应“ESO的系统工程部门负责人FrançoiseDelplancke表示,这些研究结果非常重要,因为它们证明爱因斯坦的理论即使在极端环境中也能发挥作用。”在太阳系中,我们现在只能测试物理定律在某些情况下,“他在声明中说道。”因此,在天文学中检查这些定律在引力场非常强大的情况下仍然有效是非常重要的。“这位艺术家的印象显示了星星S2经过的路径非常靠近银河系中心的超大质量黑洞。当它靠近黑洞时,非常强大的引力场会使恒星的颜色稍微偏移到红色,这是爱因斯坦广义相对论的影响。 ESO / M。Kornmesser这项新研究只是证明爱因斯坦正确的一系列出版物中的最新研究。在本月早些时候发表的一篇论文中,科学家证明了爱因斯坦的广义相对论(GR)在其他极端引力环境中起作用。与此同时,6月发表的另一篇论文证实,遗传算法可以准确地描述遥远星系中引力的行为。最后,能源部橡树岭国家实验室研究人员的新发现支持了爱因斯坦于1911年首次提出的理论解释。超大望远镜是ESO的旗舰设施,也是世界上最先进的可见光天文观测台,由四个望远镜组成,主镜为8.2米。直径。望远镜可以通过组合使用复杂的地下镜系统检测到的光束来协同工作,以便以相当于在月球距离区分汽车的两个前灯的分辨率重建图像。