Nisbiylik nazariyasining yana bir isboti. Astronomlar ilk bor qora tuynuk yaqinidagi yulduz orbitasi presessiyasini kuzatdi

Yaqindagina yapon olimlari tomonidan Eynshteynning nisbiylik nazariyasining haq ekani yana bir karra isbotlangani haqida yozgan edik. Yevropa janubiy rasadxonasi saytida e’lon qilingan maqolada aytilishicha, astronomlarning qora tuynuk yaqinidagi yulduz harakatini kuzatish asnosidagi tadqiqotlari Eynshteynning bu borada haq ekanini yana bir marta isbotladi. “Daryo” maqolani tarjima tariqasida taqdim etadi.

Zamonaviy fizikadagi gravitatsiya nazariyasining asosi Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasiga tayanadi. Umumiy nisbiylik nazariyasining xulosalaridan biriga ko‘ra, yirik massali obyekt gravitatsiyasi ta’sirida uning atrofida aylanayotgan boshqa bir obyektning orbitasi Nyuton aytgandek yopiq va muntazam bo‘lmaydi, balki orbita tekisligi bo‘ylab harakat yo‘nalishida muayyan presessiyaga yo‘liqib boradi.

Bu degani obyektning harakat mobaynidagi impuls momenti o‘zgarib turadi va u har safar bir marta to‘liq aylanib chiqishida uning markaziy obyektga eng yaqin va eng uzoq keladigan nuqtalari (apogey va perigey) koordinatasi ham o‘zgaradi. Qolaversa, har safargi yangi aylana avvalgisiga nisbatan muayyan burchak ostida buriladi. Bu effektni fanda, shuningdek, Shvarshild presessiyasi ham deyiladi va u ilk bora Merkuriy sayyorasining Quyosh atrofidagi harakati misolida amaliy kuzatilgan edi.

Merkuriy presessiyasi Eynshteynning nisbiylik nazariyasini isbotlanishiga sabab bo‘lgan eng birinchi dalillardan bo‘lgan. Endilikda o‘sha voqeadan deyarli bir asr o‘tib olimlar xuddi shunday effektni qora tuynuk atrofida aylanayotgan yulduzning harakatida ham kuzatishga muvaffaq bo‘ldi.

2002-yilda S-to‘da deb nomlangan va juda tez harakat qiladigan yulduz to‘dasini kuzatish natijasida bizning galaktikamiz bo‘lmish Somon yo‘lining qoq markazida o‘ta katta massali qora tuynuk mavjudligi isbotlangan edi. U O‘qotar A ixcham radiomanbasi bilan bog‘liq bo‘lib, u Quyoshdan taxminan 26 000 yorug‘lik yili masofasida joylashgan. Galaktikamiz markazidagi qora tuynuk massasi Quyosh massasidan to‘rt million marta katta ekani aniqlangan.

Masofaning nisbatan qulayligi hamda uning atrofidagi yulduzlar harakatining juda jadalligi sababli bu muhitni kuzatish orqali umumiy nisbiylik nazariyasini yana bir karra tekshirib ko‘rish mumkin. Ushbu hududdagi yulduzlar ichida B spektral sinfiga mansub S2 nomli yorqin yosh yulduz mavjud bo‘lib, u qora tuynuk atrofini har 16 yilda bir marta aylanib chiqadi va qora tuynukka eng yaqin kelgan nuqtasida unga 17 yorug‘lik soati masofasigacha yaqin boradi. Bu esa Quyosh va Neptun orasidagi masofadan to‘rt karra qisqa demakdir.

Yevropa janubiy rasadxonasidagi GRAVITY xalqaro kollaboratsiyasi ushbu yulduzni bir necha o‘n yilliklardan beri kuzatmoqda. 2017-yilda olimlar S2 yulduzi harakatida relyatvistik effektlar qayd qilinishi mumkinligini prognoz qilgan edi. 2018-yil may oyida esa S2 yulduzi  Somon yo‘li markazidagi qora tuynukka 20 milliard kilometrgacha yaqin bordi. Natijada, o‘shanda astronomlar yulduz harakatidagi nisbiylik nazariyasiga ko‘ra kelib chiqqan o‘zgarishlarni ilk bora kuzatishga muvaffaq bo‘ldi.

Rasadxona saytida e’lon qilingan yangi kuzatish natijalarida qayd etilishicha, Chilida joylashgan Juda katta teleskop (nomi shunaqa – Very Large Telescope, qisqacha VLT) orqali izlanishlar olib borgan Frenk Eyzenxauer rahbarligidagi astronomlar guruhi S2 yulduzining 27 yillik kuzatish natijalari asosida u haqiqatan ham Shvarshild effektini namoyon qilishini isbotlashdi. Uning orbitasi haqiqatan ham o‘z harakat yo‘nalishi bo‘ylab presessiya namoyon qilar ekan.

Bu xuddi Merkuriy sayyorasi Quyosh atrofidagi orbitasi bo‘ylab presessiya ko‘rsatgani singari yulduzlar harakatida ham shunday jarayon sodir bo‘lishini tasdiqlamoqda. Bu esa Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasi haq ekanini yana bir bora isbotlandi demakdir. Qolaversa, olingan natijalar astronomlarga galaktikamiz markazidagi qora tuynuk haqida yana ham ko‘proq ma’lumotlarni taqdim qilishi kerak, xususan, O‘qotar A atrof-tevaragidagi mavhum materiya haqida yangi ma’lumotlar taqdim etishi kutilmoqda.

Tadqiqotlarning yanada aniq va qiziq natijalari 2025-yilda ishga tushirilishi rejalashtirilgan Favqulodda katta teleskop (Extremely Large Telescope - ELT) orqali kuzatishlardan keyin oydinlashishi kerak. Shunda olimlar galaktikamiz markazidagi qora tuynukka yanada yaqin joylashgan va xiraroqligi uchun hozircha ko‘rinmayotgan boshqa yulduzlarni kashf qilishlari hamda bu orqali qora tuynukning o‘zining massasini va spinini katta aniqlikda o‘lchab olishlari mumkin bo‘ladi.