Астрономы зафиксировали рекордную скорость звезды у центра Млечного Пути

Звезда S301 движется вокруг сверхмассивной черной дыры со скоростью 25 тысяч километров в секунду, что составляет более 8% от скорости света. Полный оборот вокруг центрального объекта галактики она совершает всего за 8,7 года.

Международная группа астрофизиков из Института внеземной физики Макса Планка обнаружила звезду, которая установила новый рекорд скорости в нашей галактике. Объект, получивший обозначение S301, стремительно несется по орбите вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, расположенной в центре Млечного Пути. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Nature.

Скорость движения S301 достигает 25 000 км/с — это более 8% от скорости света в вакууме. Для сравнения: даже самые быстрые звезды в окрестностях Солнца перемещаются со скоростью всего несколько сотен километров в секунду. Столь стремительное движение объясняется колоссальной гравитацией черной дыры, масса которой в миллионы раз превосходит солнечную.

Особый интерес ученых вызывает траектория звезды. В точке максимального сближения S301 подходит к черной дыре на расстояние, сопоставимое с дистанцией от Солнца до Сатурна. Это настолько близко, что гравитационное поле начинает заметно искажать пространство-время, позволяя проверить предсказания общей теории относительности Эйнштейна в экстремальных условиях.

Наблюдения за тусклым объектом стали возможны благодаря интерферометрическому комплексу VLTI в Чили. Астрономы использовали инструмент GRAVITY, который объединяет свет сразу от четырех телескопов с восьмиметровыми зеркалами. Такая система обеспечивает разрешение, в 15 раз превышающее возможности каждого телескопа по отдельности.

Первые целенаправленные наблюдения S301 провели весной 2023 года, однако для построения точной орбиты исследователям пришлось проанализировать и архивные данные, накопленные с 2017 года. Это позволило восстановить полную траекторию движения и рассчитать параметры орбиты с высокой точностью.

Анализ орбитальных характеристик показал, что S301, скорее всего, когда-то была частью двойной звездной системы. Мощные приливные силы черной дыры разорвали эту пару: одна звезда оказалась захвачена гравитацией центрального объекта, а ее компаньон был с огромной скоростью выброшен в межзвездное пространство.

Следующее максимальное сближение S301 с черной дырой произойдет в 2031 году. Наблюдение за полным циклом орбиты позволит астрономам точно измерить скорость вращения черной дыры и проверить эффект увлечения инерциальных систем отсчета. Для будущих исследований ученые планируют задействовать прибор MICADO, который будет установлен на строящемся Чрезвычайно большом телескопе.