Dansande stjärna bekräftar Einsteins teori

Enligt Einsteins allmänna relativitetsteori är banorna kring ett massivt objekt inte slutna, till skillnad från Newtons gravitationsteori där banan är som en ellips. Första beviset för den allmänna relativitetsteorin var planeten Merkurius bana runt solen. Nu, hundra år senare har man upptäckt samma rörelse hos en stjärna runt radiokällan Sagittarius A*i Vintergatans centrum. 

- Genombrottet stärker bland annat bevisen för att Sagittarius A* faktiskt är ett supermassivt svart hål med en massa som är över fyra miljoner gånger större än solens, säger Reinhard Genzel, föreståndare för Max Planck-institutet för utomjordisk fysik i Garching, Tyskland och upphovsperson till detta 30 år långa forskningsprojekt.

Sagittarius A* ligger på 26 000 ljusårs avstånd från solen. En av stjärnorna som rör sig kring det svarta hålet är S2. Stjärnan rör sig så nära som 20 miljarder kilometer och är en av de stjärnor som kommer absolut närmast.

- Efter att ha följt stjärnans rörelse under mer än 25 år ser vi nu att de extremt noggranna observationerna påvisar S2:s Schwarzschildsprecession runt Sagittarius A*, säger Stefan Gliesen vid MPE, som ledde analysen av observationerna som publiceras i dag i Astronomy Astrophysics.

Schwarzschildsprecession innebär att S2:s bana precesserar, det vill säga att positionen för den punkt i banan där stjärnan är närmast det svarta hålet förflyttas för varje varv. Det gör att banan långsamt roterar och stjärnan rör sig i en rosettformad rörelse. Schwarzschildsprecessionen har aldrig tidigare observerats för en stjärna i omloppsbana kring ett supermassivt svart hål.

Det här är resultatet av 27 års observationer av stjärnan S2 med olika instrument på European Southern Observatory, (ESO:s) Very Large Telescope (VLT) som ligger i Atacamaöknen i Chile. Forskarna gjorde över 330 positionsberäkningar av stjärnan med hjälp av de tre instrumenten GRAVITY, SINFONI och NACO. Den långa observationstiden har varit nödvändig för att kunna följa stjärnans rörelse i sin helhet runt det svarta hålet.

Forskarna tror att det kommande Extremely Large Telescope (ELT), som just nu byggs i Chile, kommer kunna se mycket svagare stjärnor som rör sig ännu närmare det supermassiva svarta hålet.

- Med lite tur kan vi fånga stjärnor som passerar så nära att de känner av det svarta hålets spinn, alltså dess rotationsrörelse, säger Andreas Eckart från Kölns universitet, även han forskningsledare i projektet. Detta skulle innebära att astronomerna kan bestämma de två egenskaper, spinn och massa, som karaktäriserar Sagittarius A* och som bestämmer beskaffenheten på rummet och tiden runt det svarta hålet. Detta skulle innebära ytterligare en helt ny nivå i vår möjlighet att testa de relativistiska effekterna, säger Eckhart.

Läs mer om nyheten hos ESO