25 000 километров в секунду: звезда S301 установила новый рекорд скорости в Млечном Пути

Астрономы зафиксировали новый скоростной рекорд в нашей галактике. Звезда под названием S301 ускоряется до 25 тысяч километров в секунду на орбите сверхмассивной черной дыры, что составляет более 8 процентов от скорости света. При таком темпе космический объект двигается в 100 000 раз быстрее обычного пассажирского лайнера. Открытие, описанное в журнале Nature, меняет представление об экстремальной физике в ядре Млечного Пути. Следует отметить, что S301 признана не только самым быстрым из известных на сегодня светил, но и самой близкой к черной дыре Стрелец А.

Движение объекта происходит по вытянутой эллиптической орбите. Период обращения звезды вокруг черной дыры составляет всего 8,7 года, что является абсолютным рекордом продолжительности одного полного витка среди подобных объектов. В момент максимального сближения с массивным соседом расстояние между ними сокращается до дистанции, сопоставимой с отрезком от Солнца до Сатурна. Для сравнения: это расстояние примерно в 10 раз превышает дистанцию между Землей и Солнцем и составляет около 1,8 миллиарда километров (или 12 астрономических единиц). Именно мощнейшее гравитационное притяжение черной дыры, масса которой в 4,3 миллиона раз превышает солнечную, придает S301 колоссальное ускорение в точке перицентра.

Обнаружить очень тусклый и быстрый объект удалось благодаря интерферометру GRAVITY+, установленному на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории. Полученные данные показывают, что масса S301 лишь незначительно превышает массу Солнца. Астрофизики предполагают, что эта звезда сформировалась в другом месте. Наиболее вероятный сценарий заключается в том, что S301 ранее входила в состав двойной звездной системы. Когда пара близко подошла к гравитационному колодцу, одного компаньона отбросило в открытый космос, а S301 оказалась привязана к центру галактики.

Экстремальное положение этого светила делает его идеальным зондом для изучения свойств пространства-времени и тестирования Общей теории относительности Эйнштейна. Согласно физическим моделям, сверхмассивные черные дыры должны вертеться, буквально закручивая за собой саму ткань пространства-времени. Данное явление носит название эффекта Лензе-Тирринга или увлечения инерциальных систем отсчета.

Чтобы зафиксировать этот эффект напрямую, ученым нужен объект, который погружается достаточно глубоко в гравитационное поле вращающейся массы. Предыдущие наблюдения за другими звездами позволяли вычислить лишь массу черной дыры, поскольку они находились слишком далеко. S301 решает проблему. Специалисты из Института внеземной физики Общества Макса Планка заявляют, что отслеживание изменений в орбите звезды в течение следующего десятилетия впервые позволит измерить скорость вращения черной дыры Млечного Пути. Эти данные критически важны для понимания процессов роста объектов данного типа.

Источник: mpe.mpg.de