Международная команда астрономов использует самые точные инструменты для наблюдения за звездой S2, которая совершает полный оборот вокруг сверхмассивной черной дыры за 16 лет.
Физики стремятся обнаружить доказательства существования пятой фундаментальной силы природы в центре нашей галактики. Исследовательская группа применяет современный инструмент GRAVITY в Чили для поиска гипотетической силы Юкавы рядом со сверхмассивной черной дырой Стрелец А*.
Современная наука выделяет четыре основные силы: гравитацию, электромагнетизм, сильные и слабые ядерные взаимодействия. Однако этого недостаточно для объяснения множества космических явлений. Темная материя составляет основную массу Вселенной, но её природа остается неясной. Галактики расширяются быстрее, чем предсказывает теория Эйнштейна.
«Существующая теория гравитации не способна объяснить некоторые наблюдения во Вселенной», — говорит Арианна Фоски, постдокторант Парижской обсерватории и автор исследования. Она подчеркивает, что, возможно, теория гравитации просто неполна и требует дополнений.
Пятая сила действует на коротких расстояниях и незаметна в обычных условиях — на Земле или в Солнечной системе. Однако вблизи черных дыр, где гравитация достигает предельных значений, её влияние может проявиться.
Ученые наблюдают за звездой S2, которая вращается очень близко к центральной черной дыре Млечного Пути. Эта звезда уже помогла проверить множество предсказаний общей теории относительности. Теперь исследователи намерены использовать её для поиска новой физики.
Инструмент GRAVITY на Очень Большом Телескопе в Чили обладает возможностью измерять положение звезд с невероятной точностью. Если пятая сила существует, она должна немного изменить орбиту S2 по сравнению с предсказаниями стандартной физики.
На данный момент команда не обнаружила никаких признаков новой силы. Тем не менее, им удалось значительно сузить диапазон её возможной интенсивности. Параметр «альфа», который описывает силу этого взаимодействия, теперь должен быть меньше 0,003 вместо прежнего значения 0,01.
Лоренцо Иорио, физик из Министерства образования Италии, считает подход команды правильным, но указывает на некоторые недостатки в методах. Он полагает, что модели не учитывают эффект Лензе-Тирринга и влияние других звезд, находящихся рядом с S2.
Фоски признает эти ограничения, но объясняет, что текущая чувствительность GRAVITY пока не позволяет учесть все тонкие эффекты. Команда уже работает над улучшением инструмента, чтобы повысить точность измерений. В будущем исследователи планируют расширить анализ на другие звезды вокруг Стрельца А*. Более точные данные помогут еще больше ограничить параметры гипотетической пятой силы. «Если такая сила будет обнаружена, это станет невероятным прорывом в физике», — заключает Фоски. Открытие изменит один из древнейших физических законов и окажет влияние на все области науки.
Фото: hi-tech.mail.ru