Tým evropských astronomů použil nový přístroj GRAVITY pro dalekohled ESO/VLT a podařilo se mu získat mimořádné záběry centra naší Galaxie. Při tomto pozorování vědci poprvé zkombinovali světlo zachycené všemi čtyřmi hlavními dalekohledy systému VLT najednou. Získaná pozorování jsou však jen předzvěstí přelomových vědeckých výsledků, jakých GRAVITY bude schopen dosáhnout při výzkumu extrémně silných gravitačních polí v blízkosti superhmotné černé díry ve středu naší Galaxie. Znovu tak otestuje předpovědi Einsteinovy obecné teorie relativity.

Přístroj GRAVITY v současnosti pracuje ve spojení se všemi čtyřmi hlavními dalekohledy (UT, Unit Telescope) systému ESO/VLT (Very Large Telescope), které disponují primárním zrcadlem o průměru 8,2 m. A již z prvních testů je zřejmé, že toto zařízení bude v krátké době schopné produkovat vědecké výsledky světové extratřídy. 

Přístroj GRAVITY je součástí interferometru VLTI. Díky kombinaci světla získaného všemi čtyřmi teleskopy VLT je schopen dosáhnout prostorového rozlišení a přesnosti pozičních měření jako dalekohled o průměru zrcadla kolem 130 m. Úhlové rozlišení a přesnost měření se tak zvýšila 15krát ve srovnání s jednotlivými dalekohledy VLT a umožní přístroji GRAVITY pořídit mimořádně přesná pozorování různých astronomických objektů.

Jedním z hlavních úkolů přístroje GRAVITY budou detailní pozorování okolí superhmotné černé díry o hmotnosti 4 miliony Sluncí, která sídlí v centru naší Galaxie. Ačkoliv pozice a hmotnost černé díry jsou známy od roku 2002, GRAVITY, na základě velmi přesných měření pohybu hvězd v okolí černé díry, umožní astronomům zkoumat gravitační pole v jejím okolí v dosud nedosažitelných podrobnostech. Bude tak možné provést unikátní testy platnosti Einsteinovy obecné teorie relativity.

The centre of the Milky WayZ tohoto pohledu jsou velmi zajímavá již první pozorování provedená pomocí tohoto zařízení. Členové týmu GRAVITY použili přístroj ke sledování hvězdy známé pod označením S2, která obíhá kolem centrální černé díry naší Galaxie s periodou 16 let. Tyto testy působivě demonstrovaly citlivost přístroje GRAVITY – s jeho pomocí se tuto slabou hvězdu podařilo zachytit během několika minut pozorování.

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:   Petr Horálek: Měsíční zatmění v ESO

Artist’s impression of the star S2 passing very close to the sČlenové týmu budou v dohledné době schopni získat velmi přesná měření polohy hvězd v okolí černé díry – s přesností, která je srovnatelná s určováním polohy objektu na Měsíci na centimetry. To jim umožní sledovat, zda pohyb hvězdy kolem černé díry odpovídá předpovědím plynoucím z Einsteinovy obecné teorie relativity, nebo ne. Nová pozorování dokládají, že centrum Galaxie je pro tento účel ideální laboratoří.

Pro celý tým to byl fantastický okamžik, když jsme – po osmi letech tvrdé práce – poprvé pozorovali interferenci světla přicházejícího od této hvězdy,“ říká vedoucí vědeckého týmu GRAVITY Frank Eisenhauer (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Německo). Nejprve jsme ručně stabilizovali interferenci na nedaleké jasnější hvězdě a o několik minut později se nám podařilo získat také interferenční obrazec ze slabé hvězdy S2.“ Na první pohled bylo zřejmé, že ani referenční hvězda ani zkoumaná S2 nemají hmotného souputníka, jehož přítomnost by mohla komplikovat pozorování i analýzu. Jsou to dokonalé vzorky,“ pochvaluje si Eisenhauer.

První úspěšné pozorování přichází v pravý čas. Již v roce 2018 se hvězda S2 přiblíží do pericentra své dráhy kolem černé díry (nejbližšího bodu vzdáleného pouhých 17 světelných hodin, asi 122 au, přes 18 bilionů kilometrů). V tomto úseku se bude pohybovat rychlostí téměř 30 milionů kilometrů za hodinu, což jsou 2,5 % rychlosti světla. Za těchto podmínek se efekty předpovězené obecnou teorií relativity budou projevovat nejvíce a přístroj GRAVITY dostane příležitost získat ta nejdůležitější pozorování. Podobná situace se totiž bude opakovat opět až za 16 let.


Zdroj: Tisková zpráva ESO, foto: ESO/L. Calçada, ESO/MPE/S. Gillessen et al., video: ESO/L. Calçada, MPE