Открытие новой звезды S301: как вращение черной дыры Sgr A* влияет на орбиты звезд

Недавние исследования в области астрономии привели к захватывающему открытию новой звезды, получившей обозначение S301, которая находится в непосредственной близости от сверхмассивной черной дыры Sgr A*. Это открытие стало возможным благодаря использованию инструмента GRAVITY на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории, который позволяет объединять свет от четырех отдельных телескопов, создавая изображение с разрешением, эквивалентным телескопу диаметром 130 метров.

Влияние вращения Sgr A*

Одним из ключевых аспектов, который астрономы стремятся изучить, является вращение черной дыры Sgr A*. Считается, что это вращение влияет на прецессию орбит звезд, проходящих вблизи черной дыры. Однако эффект вращения уменьшается с кубом расстояния, что ставит перед исследователями две задачи: либо найти звезду, которая подойдет достаточно близко к черной дыре, либо проводить наблюдения в течение длительного времени, чтобы эффекты стали очевидными. К сожалению, для известных звезд в окрестностях Sgr A* «долгое время» означает тысячи лет.

Открытие звезды S301

Команда астрономов, использующая GRAVITY, с 2017 года отслеживает звезды вблизи Sgr A*. В 2023 году им удалось обнаружить звезду S301, которая движется прочь от черной дыры. После нескольких месяцев наблюдений команда смогла оценить орбиту S301 и предсказать ее положение в ранее собранных данных, что подтвердило, что они действительно наблюдают за звездой.

Орбита S301

Согласно лучшей модели орбиты, S301 завершает один полный оборот вокруг черной дыры за 8.7 лет, что на более чем три года меньше, чем у любой другой известной звезды в этом районе. Орбита S301 обладает высокой эксцентриситетом, что означает, что она описывает сильно сжатую овальную траекторию. Для справки: круг имеет эксцентриситет равный нулю, в то время как значение больше одного указывает на то, что объект не орбитирует, а движется по одностороннему пути к гравитационному аттрактору. Эксцентриситет S301 составляет 0.9832, что указывает на то, что звезда близка к тому, чтобы покинуть гравитационное поле Sgr A*. Для сравнения, эксцентриситет Плутона составляет 0.25.

Перспективы дальнейших исследований

Это открытие подчеркивает необходимость дальнейших наблюдений и улучшения технологий, чтобы лучше понять влияние вращения Sgr A* на орбиты звезд. В случае, если будут найдены другие звезды, проходящие близко к черной дыре, или если удастся провести наблюдения в течение более длительного времени, астрономы смогут получить более точные данные о вращении Sgr A* и его влиянии на окружающее пространство.