Průvodce | Karpattreky | Horolezectví | Cykloturistika | Cestování | Lyžování | Příroda | Soutěže | Aktuality | Zajímavosti | Kalendář akcí | Napsat článek | E-shop | Více…
Kontakty  Cookies  Ceník inzerce  RSS 
Treking.cz Hledat
Poslední aktualizace: 16.4.2020 , svátek má
Treking > Vesmír > Schwarzschildova precese pozorována u obra v srdci Mléčné dráhy

Schwarzschildova precese pozorována u obra v srdci Mléčné dráhy

Pohyb hvězdy kolem superhmotné černé díry dává za pravdu Einsteinovi

16.4.2020 | ESO2006
Vizualizace Schwarzschildovy precese

Pozorování provedená dalekohledem ESO/VLT poprvé prokázala, že hvězda obíhající kolem superhmotné černé díry v centru naší Galaxie se pohybuje přesně tak, jak předpovídá Einsteinova obecná teorie relativity. Po mnoha obězích dráha hvězdy opíše v prostoru tvar připomínající květinu, nikoliv jednoduchou elipsu, jak říká Newtonova teorie gravitace. Dlouho očekávaný výsledek přinesla opakovaná měření prováděná se stále vyšší přesností posledních třicet let. Umožnila tak vědcům odhalit další tajemství obra ukrývajícího se v srdci Mléčné dráhy.

"Einsteinova obecná teorie relativity předpovídá, že dráha tělesa vázaného na oběžné dráze kolem jiného objektu není uzavřená, jako v Newtonově teorii gravitace, ale stáčí se směrem dopředu v rovině oběhu. Tento známý efekt - poprvé pozorovaný na dráze planety Merkur kolem Slunce Vizualizace Schwarzschildovy precese - byl jedním z prvních důkazů podporujících obecnou teorii relativity. O sto let později se nám podařilo detekovat stejný efekt u hvězdy obíhající kompaktní rádiový zdroj Sagittarius A* ležící v samotném středu naší Galaxie. Tento pozorovatelský průlom umocňuje naše přesvědčení, že Sagittarius A* musí být superhmotná černá díra o hmotnosti čtyř milionů Sluncí," říká Reinhard Genzel, ředitel Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE, Garching, Německo) a hlavní architekt třicet let trvajícího programu, který přinesl tento významný výsledek.

Sagittarius A* se nachází asi 26 tisíc světelných let od Země a je obklopen skupinou hvězd. Představuje tak unikátní laboratoř pro testování fyziky v jinak nedostupných extrémních podmínkách silné gravitace. Jedna z těchto hvězd, označovaná S2, se k černé díře přibližuje na vzdálenost menší než 20 miliard kilometrů (což je asi 120krát více, než dělí Slunce a Zemi). Je tak nejbližším objektem na oběžné dráze kolem tohoto giganta, jaký byl dosud objeven.

Dráhy hvězd kolem černé díry v centru Galaxie

Při nejtěsnějším přiblížení k černé díře se hvězda S2 žene prostorem rychlostí dosahující 3 % rychlosti světla a celý oběh dokončí za zhruba 16 let. "Poté, co jsme pohyb hvězdy S2 pozorovali více než 25 let, umožnila nám naše měření spolehlivě detekovat Schwarzschildovu precesi její dráhy kolem Sagittarius A*," říká Stefan Gillessen (MPE), který vedl analýzu měření publikovanou ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.

Planety a hvězdy se pohybují po nekruhových (eliptických) drahách a díky tomu se přibližují a vzdalují vzhledem k objektu, kolem kterého obíhají. Dráha hvězdy S2 se stáčí, což znamená, že poloha nejbližšího bodu na dráze kolem černé díry se mění. Každý další oběh je dráha pootočena vzhledem k předchozímu a těleso tak v prostoru postupně opisuje tvar připomínající květinu. Obecná relativita dává přesnou předpověď míry, s jakou se dráha stáčí, a poslední měření provedená v rámci tohoto výzkumu dokonale souhlasí s teorií. Efekt známý jako Schwarzchildova precese ještě nikdy nebyl změřen pro hvězdu obíhající kolem superhmotné černé díry.

Výzkum pomocí dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) vědcům pomáhá zjistit nové informace o okolí superhmotné černé díry ležící ve středu naší Galaxie. "Jelikož měření polohy hvězdy S2 souhlasí s předpovědí obecné relativity velmi dobře, můžeme stanovit ostré limity ohledně množství neviditelné látky, například rozptýlené temné hmoty nebo možných menších černých děr, přítomné v blízkosti Sagitarrius A*. To je velmi důležité pro naše chápání vzniku a vývoje superhmotných černých děr," upozorňují Guy Perrin a Karine Perraut, vedoucí celého projektového týmu z Francie.

Širokoúhlý pohled na centrální část Mléčné dráhy

Tento výsledek je vrcholem 27 let trvajících opakovaných pozorování hvězdy S2, přičemž největší část měření byla získána pomocí několika generací přístrojů pracujících ve spojení s dalekohledem ESO/VLT na Observatoři Paranal v Chile. Počet bodů, ve kterých byla měřena pozice a rychlost hvězdy, svědčí o důkladnosti a pečlivosti celého výzkumu: celkem bylo získáno 330 měření přístroji GRAVITY, SINFONI a NACO. Jelikož hvězdě S2 trvá roky, než dokončí jeden oběh kolem černé díry, bylo nezbytné sledovat její polohu po téměř tři desetiletí, aby bylo možné odhalit komplexnost jejího pohybu.

Výzkum prováděl mezinárodní tým vědců pod vedením Franka Eisenhauera (MPE) se spolupracovníky z Francie, Portugalska, Německa a ESO. Vznikla tak skupina 'GRAVITY collaboration' pojmenovaná po přístroji, který společně vyvinuli pro interferometr VLTI. Ten dokáže zkombinovat světlo získané všemi čtyřmi osmimetrovými dalekohledy VLT a vytvořit tak superteleskop s rozlišením odpovídajícím primárnímu zrcadlu o průměru 130 m.

Stejnému týmu se v roce 2018 podařilo pozorovat jiný efekt předpovězený obecnou teorií relativity: ukázali, že světlo hvězdy S2 bylo během průchodu kolem objektu Sagittarius A* posunuto do červené části spektra. "Náš předchozí výsledek prokázal, že záření hvězdy je ovlivňováno efekty, které popisuje obecná teorie relativity. Nyní jsme však ukázali, že jim podléhá i hvězda samotná," říká Paulo Garcia (Centre for Astrophysics and Gravitation, Portugalsko), jeden z vedoucích vědeckých pracovníků projektu GRAVITY.

Sagittarius A* v souhvězdí Střelce

Členové týmu jsou si jisti, že budoucí dalekohled ELT (Extremely Large Telescope) jim umožní spatřit mnohem slabší hvězdy obíhající ještě blíže Sagittarius A*. "Pokud budeme mít štěstí, mohli bychom najít i hvězdy, na které bude mít vliv i rotace černé díry," předpovídá Andreas Eckart (Cologne University), další z významných vědeckých pracovníků projektu. A to by znamenalo, že astronomové by mohli být schopni přímo měřit parametry rotace a hmotnost, které charakterizují objekt Sagittarius A* a definují vlastnosti časoprostoru v jeho okolí. "A to by byl opět úplně jiný 'level' testování relativity," dodává Andreas Eckart.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku "Detection of the Schwarzschild precession in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole" zveřejněném ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.

Složení týmu 'GRAVITY Collaboration': R. Abuter (European Southern Observatory, Garching, Německo [ESO]), A. Amorim (Universidade de Lisboa - Faculdade de Ciencias, Portugalsko a Centro de Astrofísica e Gravitaçao, IST, Universidade de Lisboa, Portugalsko [CENTRA]), M. Bauböck (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Německo [MPE]), J.P. Berger (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble, Francie [IPAG] a ESO), H. Bonnet (ESO), W. Brandner (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo [MPIA]), V. Cardoso (CENTRA a CERN, Geneve, Švýcarsko), Y. Clénet (Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris, Meudon, Francie [LESIA], P.T. de Zeeuw (Sterrewacht Leiden, Leiden University, Nizozemí a MPE), J. Dexter (Department of Astrophysical & Planetary Sciences, JILA, Duane Physics Bldg., University of Colorado, Boulder, USA a MPE), A. Eckart (1st Institute of Physics, University of Cologne, Německo [Cologne] a Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Německo), F. Eisenhauer (MPE), N. M. Förster Schreiber (MPE), P. Garcia (Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugalsko a CENTRA), F. Gao (MPE), E. Gendron (LESIA), R. Genzel (MPE, Departments of Physics and Astronomy, Le Conte Hall, University of California, Berkeley, USA), S. Gillessen (MPE), M. Habibi (MPE), X. Haubois (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO Chile]), T. Henning (MPIA), S. Hippler (MPIA), M. Horrobin (Cologne), A. Jiménez-Rosales (MPE), L. Jochum (ESO Chile), L. Jocou (IPAG), A. Kaufer (ESO Chile), P. Kervella (LESIA), S. Lacour (LESIA), V. Lapeyrere (LESIA), J.-B. Le Bouquin (IPAG), P. Léna (LESIA), M. Nowak (Institute of Astronomy, Cambridge, UK a LESIA), T. Ott (MPE), T. Paumard (LESIA), K. Perraut (IPAG), G. Perrin (LESIA), O. Pfuhl (ESO, MPE), G. Rodríguez-Coira (LESIA), J. Shangguan (MPE), S. Scheithauer (MPIA), J. Stadler (MPE), O. Straub (MPE), C. Straubmeier (Cologne), E. Sturm (MPE), L.J. Tacconi (MPE), F. Vincent (LESIA)…

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnější pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 16 členských států: Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a dvojici strategických partnerů - Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje VLT (Velmi velký dalekohled) a dva přehlídkové teleskopy - VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem světa, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem zařízení APEX a revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane "největším okem lidstva hledícím do vesmíru".

Odkazy

Kontakty

Soňa Ehlerová
národní kontakt
Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika
Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba
překlad
Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika
Email: jsrba@astrovm.cz

Reinhard Genzel
Director, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000 3280
Email: genzel@mpe.mpg.de

Stefan Gillessen
Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000 3839
Mobil: +49 176 99 66 41 39
Email: ste@mpe.mpg.de

Frank Eisenhauer
Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000 3563
Mobil: +49 162 3105080
Email: eisenhau@mpe.mpg.de

Paulo Garcia
Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto and Centro de Astrofísica e Gravitaçao, IST, Universidade de Lisboa, Portugal
Porto, Portugal
Mobil: +351 963235785
Email: pgarcia@fe.up.pt

Karine Perraut
IPAG of Université Grenoble Alpes/CNRS
Grenoble, France
Email: karine.perraut@univ-grenoble-alpes.fr

Guy Perrin
LESIA - Observatoire de Paris - PSL
Meudon, France
Email: guy.perrin@observatoiredeparis.psl.eu

Andreas Eckart
1st Institute of Physics, University of Cologne
Cologne, Germany
Tel.: +49 221 470 3546
Email: eckart@ph1.uni-koeln.de

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: pio@eso.org

Více o černých dírách, mohlo by vás zajímat

Reklama

Z posledních článků vybíráme

15.4.2020 / René Nakládal
Tip na výlet · Luhačovické toulky: Luhačovice - největší moravské lázně

Lázeňské město Luhačovice se zcela oprávněně pyšní označením největších moravských lázní. Při pomyšlení na toto malebné místo mnoho z nás napadá myšlenka na dva nejznámější prameny Vincentka a Ottovka. Unikátní …

14.4.2020 / Otakar Brandos
Příroda · Útoky medvěda hnědého na člověka: obranné útoky, útoky medvěda se změněným chováním a predační útoky

Útoky medvěda hnědého (Ursus arctos) na člověka jsou v Karpatech sice spíše výjimečné, ale čas od času k nim dochází. Tyto medvědí útoky lze rozdělit do tří kategorií: obranné (defenzivní), útoky medvěda se změněným …

8.4.2020 / Jozef Cyprich
Blog · Suvenírové bankovky alebo tradičné suvenírové predmety nestačili

Vrátili ste sa z návštevy turisticky či inak zaujímavého miesta, pricestovali ste z cudziny? Ak áno, určite ste si okrem zážitkov a fotografického materiálu priniesli aj niečo, čo vám bude navštívené miesto dlho pripo …

7.4.2020 / Otakar Brandos
Blog · Rouškaři, rouškpráskači, rouškstapo a rouškopati: Rouškařem rychle a snadno? Výbuch solidarity a nebo vyhřeznutí těch nejhorších charakterů?

Jaro je již v plném proudu. Za současné karantény je to však jaro trochu podivné. Byť příroda je stejná jako vloni a nadechuje se k rozkvětu. Naše společnost se ale potácí odezdi ke zdi. Zatímco se před necelými třemi …

5.4.2020 / Jozef Cyprich
Cestování · Monako - kniežatstvo na Azúrovom pobreží

Najhustejšie zaľudnený a po Vatikáne druhý najmenší štát na svete... Slávne a na starom kontinente najstaršie kasíno... Spoločenské aféry kniežat a princezien... Preteky áut Formule 1 a IRC... Rezidencie a jachty …

3.4.2020 / Ondřej Havelka
Cestování · Cestování a káva: kofeinové rauše v různých kulturách a kávovník jako biblický strom poznání dobrého a zlého (2)

Arabové si svůj přístup ke kávě založili na velmi jemném mletí (což zajistí lepší a silnější extrahování a vytáhne z kávy maximum esence) a přidávání koření, nejčastěji kardamonu, ovšem také vanilky, skořice …

26.3.2020 / Jozef Cyprich
Tip na výlet · Bradlové pásmo: významné skaly v údolí Bielej vody

Údolie Bielej vody, alebo tiež Púchovská dolina, predĺžením až k Lyskému priesmyku oddeľuje Javorníky od Bielych Karpát. Až sem zasahuje bradlové pásmo tiahnuce sa po obidvoch stranách Váhu, výsledkom čoho sú odhalené …

24.3.2020 / Otakar Brandos
VHT · Cima di Entrelor, túra za kozorožci a kamzíky v Národním parku Gran Paradiso

Cima di Entrelor (3 430 m) v Národním parku Gran Paradiso v italských Grajských Alpách není krásou ani výškou nijak výjimečný kopec. Cima Entrelor je hora turisticky naopak spíše nezajímavá, byť leží v ostrém skalním hřebe …

22.3.2020 / Otakar Brandos
Turistika · Koruna Súlovských skal: přes Obrovskou bránu pod Bradu a přes Gotickou bránu na Súlovský hrad, Manínska tiesňava a Bosmany / Fotogalerie k článku / Fotogalerie č. 2 k článku

Súlovské skály jsem v loňském roce navštívil jen dvakrát. A vždy jen letmo. O to více jsem se těšil na letošní Velikonoce, kdy jsem chtěl do Súlovských vrchů vyrazit s dcerou v plné polní. Na hezký třídenní trek. Bohužel nezbývá než …

20.3.2020 / Josef Hebr
Turistika · Semmering: unikátní horská železnice v Rakousku je nejstarší horskou dráhou světa

Přiznávám, že země našich sousedů, Rakousko, mi přirostlo k srdci. Všichni tušíte proč. Nádherné majestátné hory se svými národními parky, veletok Dunaj a jeho přítoky, bohatá historie a k ní patřící fascinující památky a …

19.3.2020 / Otakar Brandos
Hrady · Nejvýše položené hrady na Slovensku: 10 (20) nejvýše položených slovenských hradů

Které ze slovenských hradů jsou nejvýše položené? Odborná literatura zhusta zmiňuje první z tří nejvýše položených hradů na Slovensku. Ale který z hradů na území dnešního Slovenska zaujímá v případě nad …

Reklama, turistické trasy a výlety podle pohoří
Beskydy | Bílé Karpaty | Blatenská pahorkatina | Brdy | Broumovská vrchovina | Česká Kanada | České středohoří | České Švýcarsko | Český les | Český ráj | Děčínská vrchovina | Doupovské hory | Drahanská vrchovina | Džbán | Hanušovická vrchovina | Hornosvratecká vrchovina | Hostýnské vrchy | Chřiby | Javorníky | Jeseníky | Ještědsko-kozákovský hřbet | Jevišovická pahorkatina | Jizerské hory | Králický Sněžník | Krkonoše | Krušné hory | Křemešnická vrchovina | Křivoklátská vrchovina | Litenčická pahorkatina | Lužické hory | Nízký Jeseník | Novohradské hory | Orlické hory | Pálava | Podbeskydská pahorkatina | Podyjí | Rakovnická pahorkatina | Ralsko | Rychlebské hory | Slavkovský les | Slezské Beskydy | Smrčiny | Svitavská pahorkatina | Šluknovská pahorkatina | Šumava | Švihovská vrchovina | Vizovická vrchovina | Vlašimská pahorkatina | Vsetínské vrchy | Východolabská tabule | Zábřežská vrchovina | Zlatohorská vrchovina | Ždánický les | Železné hory | Žulovská pahorkatina | Belianské Tatry | Branisko | Bukovské vrchy | Burda | Cerová vrchovina | Čergov | Čierna hora | Chočské vrchy | Kremnické vrchy | Krupinská planina | Kysucké Beskydy | Laborecká vrchovina | Levočské vrchy | Ľubovnianska vrchovina | Malá Fatra | Malé Karpaty | Muránska planina | Myjavská pahorkatina | Nízké Tatry | Ondavská vrchovina | Oravská Magura | Oravské Beskydy | Ostrôžky | Pieniny | Podunajská pahorkatina | Pohronský Inovec | Polana | Považský Inovec | Revúcka vrchovina | Roháče | Slanské vrchy | Slovenský kras | Slovenský ráj | Spišská Magura | Beskydy | Stolické vrchy | Strážovské vrchy | Starohorské vrchy | Šarišská vrchovina | Štiavnické vrchy | Tribeč | Velká Fatra | Veporské vrchy | Vihorlat | Volovské vrchy | Vtáčnik | Vysoké Tatry | Východoslovenská rovina | Zemplínské vrchy | Žiar

Velký Roudný Úplňky Chata Horalka Strečno Beskydy, ubytování Soumrak Luční bouda Malá Fatra, ubytování Choustník Helfenburk Venušiny misky Hukvaldy Elbrus Afélium Zverovka Chalupská slať Šumava, ubytování Spacáky Mont Blanc Pluto Vosecká bouda Vysoký vodopád Cvilín Karlštejn Chata Šerlich Bouda Jelenka Pluto Jarní prázdniny Liška Matterhorn Hrad Lichnice Sirotčí hrádek Higgsův boson Opruzeniny Cumulonimbus Pohorky
Služby Horská seznamka Outdoor bazar Ztráty a nálezy Archiv článků Spolupracujeme Počasí Satelitní snímky Fotogalerie Turistická mapa Kalendář turistických akcí Treky České hory Slovenské hory Alpy Karpattreky Rumunské hory Ukrajinské Karpaty Asijské hory Severské země Turistika s dětmi Balkánské a evropské hory Ubytování Horské chaty, české hory Slovenské chaty Penziony, hotely Ubytování online Alpské chaty České kempy Slovenské kempy Chorvatské kempy Kempy, Slovinsko Ukrajina, Rumunské hory Výlety Skalní města a skály Naše vrcholy Rozhledny České hrady Slovenské hrady Jeskyně Vodopády Sedla a doliny Členění Slovenska Geomorfologické členění ČR Výlety Přehled našich pohoří Sopky v ČR Karpaty Alpy Ledovcová jezera Památky a zámky Větrné mlýny Čedičové varhany Viklany Bludné (eratické) balvany Ostatní Cestování, cestopisy Horolezectví Cykloturistika Snow Soutěže Příroda, fauna a flóra Vesmír, astronomie E-shop Testujeme Outdoor vybavení, poradna
TOPlist