Самая быстрая звезда галактики может помочь раскрыть свойства сверхмассивной черной дыры
Астрономы обнаружили звезду S301 — самую быстрая из известных в Млечном Пути, которая вращается вблизи черной дыры Стрелец A* со скоростью до 25 000 км/с.
Группа астрономов обнаружила самую быструю из известных звезд Млечного Пути. Звезда, получившая название S301, вращается вокруг Стрельца A* — сверхмассивной черной дыры в центре галактики, масса которой примерно в четыре миллиона раз превышает массу Солнца.
S301 совершает полный оборот вокруг черной дыры за 8,7 года, достигая максимальной скорости в 25 000 километров в секунду — это около 8 процентов скорости света и более чем в 100 раз быстрее скорости движения Солнца вокруг центра галактики. По данным Европейской южной обсерватории (ESO), в момент наибольшего сближения расстояние между звездой и черной дырой сопоставимо с расстоянием между Сатурном и Солнцем.
Огромная гравитация Стрельца A* разгоняет звезду при приближении, однако S301 не падает в черную дыру, а движется по сильно вытянутой орбите — подобно тому, как некоторые кометы, например комета Галлея, движутся в Солнечной системе. Именно форма орбиты объясняет, почему скорость звезды так сильно меняется: у ближней точки она максимальна, а на удалении — заметно ниже.
Возможно, разорванная двойная система
По данным ESO, особенности орбиты S301, а также тот факт, что звезды не могут формироваться так близко к массивной черной дыре, указывают на то, что она, вероятно, была частью двойной системы, разрушенной приливными силами Стрельца A*. В результате S301 оказалась захвачена гравитацией черной дыры, а ее звезда-компаньон была выброшена с высокой скоростью, возможно, покинув галактику.
Надежда измерить вращение черной дыры
Астрономы рассчитывают в течение десяти лет определить вращение (спин) Стрельца A* — одно из двух фундаментальных свойств черных дыр наряду с массой. Согласно общей теории относительности, вращающаяся черная дыра увлекает за собой окружающее пространство-время, что должно слегка изменять орбиту S301. Если ученым удастся зафиксировать такие отклонения в ближайшие годы, это позволит определить направление и величину вращения черной дыры.
Впервые S301 была обнаружена в 2023 году с помощью инструмента GRAVITY на интерферометре VLTI обсерватории ESO в Чили. Позже астрономы проследили ее движение по данным, начиная с 2017 года, и установили, что ближайшее сближение произошло в начале 2023 года, а следующее ожидается в 2031 году. Ранее другие звезды, например S2, помогали определить массу черной дыры и проверить общую теорию относительности, но близость S301 делает ее особенно перспективной для прямого измерения спина.
