Test of the Einstein Equivalence Principle near the Galactic Center Supermassive Black Hole
In: ISSN: 0031-9007, 2019
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International audience ; During its orbit around the four million solar mass black hole Sagittarius A* the star S2 experiences significant changes in gravitational potential. We use this change of potential to test one part of the Einstein equivalence principle: the local position invariance (LPI). We study the dependency of different atomic transitions on the gravitational potential to give an upper limit on violations of the LPI. This is done by separately measuring the redshift from hydrogen and helium absorption lines in the stellar spectrum during its closest approach to the black hole. For this measurement we use radial velocity data from 2015 to 2018 and combine it with the gravitational potential at the position of S2, which is calculated from the precisely known orbit of S2 around the black hole. This results in a limit on a violation of the LPI of |βHe-βH|=(2.4±5.1)×10-2. The variation in potential that we probe with this measurement is six magnitudes larger than possible for measurements on Earth, and a factor of 10 larger than in experiments using white dwarfs. We are therefore testing the LPI in a regime where it has not been tested before.
Titel: |
Test of the Einstein Equivalence Principle near the Galactic Center Supermassive Black Hole
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Autor/in / Beteiligte Person: | Amorim, A. ; Bauböck, M. ; Berger, J.P. ; Brandner, W. ; Clénet, Y. ; Coudé Du Foresto, V. ; de Zeeuw, P.T. ; Dexter, J. ; Duvert, G. ; Ebert, M. ; Eckart, A. ; Eisenhauer, F. ; Förster Schreiber, N.M. ; Garcia, P. ; Gao, F. ; Gendron, E. ; Genzel, R. ; Gillessen, S. ; Habibi, M. ; Haubois, X. ; Henning, Th. ; Hippler, S. ; Horrobin, M. ; Hubert, Z. ; Jiménez Rosales, A. ; Jocou, L. ; Kervella, P. ; Lacour, S. ; Lapeyrère, V. ; Le Bouquin, J. B. ; Léna, P. ; Ott, T. ; Paumard, T. ; Perraut, K. ; Perrin, G. ; Pfuhl, O. ; Rabien, S. ; Rodríguez-Coira, G. ; Rousset, G. ; Scheithauer, S. ; Sternberg, A. ; Straub, O. ; Straubmeier, C. ; Sturm, E. ; Tacconi, L.J. ; Vincent, F. ; von Fellenberg, S. ; Waisberg, I. ; Widmann, F. ; Wieprecht, E. ; Wiezorrek, E. ; Yazici, S. ; Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ) ; Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes 2016-2019 (UGA 2016-2019 )-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes 2016-2019 (UGA 2016-2019 ) ; Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109)) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; GRAVITY |
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Zeitschrift: | ISSN: 0031-9007, 2019 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD ; American Physical Society, 2019 |
Medientyp: | academicJournal |
DOI: | 10.1103/PhysRevLett.122.101102 |
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