Уникальная звезда S301: рекордсмен по скорости в Млечном Пути

Астрономы обнаружили самую быструю звезду в Млечном Пути — S301, которая стремительно движется вокруг сверхмассивной черной дыры Sagittarius A*, расположенной в центре нашей галактики. Эта звезда достигает скорости около 25 000 километров в секунду (15 500 миль в секунду), что составляет более 8% от скорости света.

Уникальная орбита S301

Что делает S301 особенно интересной, так это ее очень плотная орбита вокруг Sagittarius A*. Звезда завершает один полный оборот за 8,7 года и приближается к черной дыре на расстояние всего лишь в 12 раз больше расстояния от Земли до Солнца. По словам Феликса Манга, аспиранта Макс Планк Института экзопланетных исследований в Германии, такие близкие подходы к черной дыре являются беспрецедентными.

Новые возможности для изучения черной дыры

Это открытие предоставляет астрономам новый способ исследования черной дыры массой около 4,3 миллиона солнечных масс. Общая теория относительности предсказывает, что вращающаяся черная дыра искажает пространство-время, что называется эффектом перетаскивания (frame dragging) или прецессией Ленса-Тирринга. Это искажение должно постепенно изменять орбиту S301, и поскольку звезда проходит так близко к Sagittarius A*, эти изменения могут стать измеримыми в течение следующего десятилетия.

Прямые измерения вращения черной дыры

Стефан Гиллесен, соавтор исследования и также сотрудник Макс Планк Института, отметил, что это будет первой возможностью непосредственно измерить вращение массивной черной дыры, что станет ключевым тестом теории Эйнштейна.

Наблюдения с помощью GRAVITY

S301 была обнаружена в 2023 году с помощью инструмента GRAVITY на Очень большом телескопе Интерферометра Европейской южной обсерватории в Чили. Астрономы проследили ее путь через наблюдения 2021 и 2017 годов. Высокоэлонгированная орбита S301 указывает на то, что звезда, возможно, когда-то принадлежала бинарной системе, которая подошла слишком близко к Sagittarius A*. Черная дыра могла захватить S301, выбросив ее компаньона на огромной скорости.

Будущие наблюдения

Астрономы планируют продолжать отслеживать S301 с помощью GRAVITY+ и, в конечном итоге, с помощью Очень большого телескопа. Ожидается, что следующий близкий проход звезды произойдет в 2031 году, и наблюдения, охватывающие два полных орбита, могут впервые раскрыть вращение Sagittarius A*.

Публикация исследования

Исследование группы было опубликовано 19 августа в журнале Nature. Это открытие не только расширяет наши знания о черных дырах, но и открывает новые горизонты для астрономических исследований в будущем.