Астрофизики обнаружили самую быструю звезду в нашей Галактике
Астрофизики обнаружили самую быструю из известных звезд в нашей Галактике. Открытие было сделано с помощью Очень Большого Телескопа (VLTI) Европейской южной обсерватории (ESO). Светило, получившее обозначение S301, описано на страницах Nature.
«Прорывное открытие стало результатом десятилетий кропотливого наблюдения за звездами, обращающимися вокруг центральной черной дыры нашей Галактики. Поскольку S301 движется по очень тесной орбите вокруг Стрельца А*, она открывает новое окно в фундаментальные свойства пространства-времени в экстремальной окрестности черной дыры», — говорит нобелевский лауреат Райнхард Генцель, директор Института внеземной физики имени Макса Планка (MPE).
«Особенность этой звезды в том, что она обращается вокруг Стрельца А* по очень тесной орбите, совершая полный оборот всего за 8,7 года, и приближается к черной дыре на расстояние, всего в 12 раз превышающее расстояние от Земли до Солнца», — уточняет астроном Феликс Манг из MPE, один из многочисленных авторов исследования.
Во время максимального сближения с черной дырой звезда движется со скоростью около 25 000 км/с — это в 100 000 раз быстрее пассажирского самолета и более 8% от скорости света. Это делает ее рекордсменом среди самых быстрых звезд Млечного Пути. S301 также подходит к Стрельцу А* ближе, чем любая другая известная звезда, — на расстояние, сравнимое с орбитой Сатурна вокруг Солнца.
Ценность открытия
Эти обстоятельства позволяют воспользоваться S301 в качестве инструмента для измерения вращения Sgr A*. В соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна тяжелая (около 4,3 миллионов масс Солнца) черная дыра увлекает за собой пространство-время и искривляет его, включая и объекты поблизости.
«Впервые у нас появится возможность действительно напрямую измерить вращение массивной черной дыры — а это станет ключевой проверкой теории Эйнштейна», — доволен астрофизик Штефан Гиллессен из MPE, еще один автор,
По словам Манга, на это потребуется не меньше 10 лет.
Впрочем, не будь S301 — понадобилось бы еще больше времени, замечает астроном Парижской обсерватории Хуан Осорно: «Без этой звезды нам пришлось бы измерять движение других звезд еще несколько десятилетий, чтобы хотя бы приблизиться к измерению вращения черной дыры».
Обнаружить S301, которая на небе выглядит в 2 миллиарда раз тусклее Бетельгейзе, было непросто. В этом помог VLTI — инструмент обсерватории Паранал ESO в Чили — и его прибор GRAVITY, после модернизации GRAVITY+. Этот интерферометр объединяет свет от четырех восьмиметровых телескопов, образуя «виртуальный» телескоп с пространственным разрешением в 15 раз выше, чем у каждого из них.
Хотя бы два витка
Звезду обнаружили в данных GRAVITY весной 2023 года, и с тех пор наблюдали за ней, чтобы уточнить параметры орбиты. Удалось восстановить историю движения S301 вплоть до 2017-го. Последний раз она максимально сближалась с центральной черной дырой в начале 2023 года. Предполагается, что она была частью двойной системы, разорванной приливными силами Стрельца А*; бывшая соседка, видимо, навсегда улетела прочь из Галактики.
Наблюдения за S301 — пока посредством GRAVITY+, затем прибором MICADO на строящемся Чрезвычайно большом телескопе ESO (ELT) — продолжатся до следующего сближения в 2031 году. Двух оборотов звезды хватит, чтобы по ее движению определить скорость вращения Стрельца А*.
«Это было бы исполнением мечты», — заключает Манг.
