Bintang tunggal yang disebut S2 mengorbit lubang hitam supermasif di tengah galaksi kita telah menunjukkan ramalan relativiti umum di persekitaran paling ekstrem di mana kita dapat mengujinya.
Menggabungkan puluhan pemerhatian, para astronom telah menunjukkan bahawa S2 bukan elips dengan kedudukan tetap; sebaliknya, orbit bergerak seperti corak spirograf – fenomena yang dikenali sebagai Schwarzschild pressionion.
Ini adalah pertama kalinya kemerosotan Schwarzschild dikesan di sekitar lubang hitam supermasif, menunjukkan bahawa ia berterusan walaupun kita memerhatikan orbit bintang di persekitaran yang paling ekstrem.
Sebagai tambahan, persamaan relativiti umum dapat digunakan untuk meramalkan perubahan orbit dengan tepat – dan pengiraan ini sesuai dengan pemerhatian S2.
“Teori relativiti umum Einstein meramalkan bahawa orbit terikat satu objek di sekitar objek lain tidak ditutup, seperti pada graviti Newton, tetapi bergerak maju dalam bidang gerakan,” jelas ahli astrofizik Reinhard Hansel dari Institut Max Planck untuk Fizik Alien (MPE) di Jerman.
Kesan terkenal ini – pertama kali dilihat di orbit planet Merkurius di sekitar Matahari – adalah bukti pertama yang menyokong relativiti umum. Seratus tahun kemudian, kami menemui kesan yang sama apabila bintang yang mengorbit lubang hitam Sagittarius A di tengah Bima Sakti bergerak.
S2 mengorbit Sagitarius A di orbit elips panjang setiap 16 tahun. Pada pendekatan terdekatnya, atau periastron, jaraknya 17 jam cahaya dari lubang hitam, atau lebih dari empat kali jarak dari Matahari ke Neptunus.
Ia mungkin terdengar jauh, tetapi ketika anda berhadapan dengan sesuatu yang sangat besar seperti Sagittarius A, ia sangat dekat, dan kesan graviti dari lubang hitam mempercepat bintang hingga hampir 3 peratus kelajuan cahaya ketika berputar. Ia adalah salah satu bintang yang paling dekat dengan pusat galaksi.
“Oleh kerana pengukuran S2 mengikuti relativiti umum dengan baik, kita dapat menetapkan had ketat pada seberapa banyak bahan yang tidak dapat dilihat, seperti bahan gelap yang tersebar atau mungkin lubang hitam yang lebih kecil, terdapat di sekitar Sagittarius A,” kata ahli astrofizik Guy Perrin dan Karin Perrault dari Observatory Paris – Place de Meudon dan Observatory of Grenoble di Perancis, masing-masing.
“Ini sangat menarik untuk memahami pembentukan dan evolusi lubang hitam supermasif.”
Kajian ini diterbitkan dalam Astronomi dan Astrofizik.
