Астрономы нашли звезду, разогнавшуюся до 8 процентов скорости света рядом с черной дырой

В окрестностях сверхмассивной черной дыры, скрывающейся в центре нашей Галактики, обнаружена звезда, бьющая все мыслимые рекорды по скорости. Как сообщила пресс-служба Европейской южной обсерватории (ESO), вновь открытое светило под обозначением S301 в момент максимального сближения с невидимым монстром разгоняется до невероятных 25 тысяч километров в секунду, что соответствует примерно 8% от скорости света. Это абсолютный максимум среди всех известных на сегодня звездных объектов, и его существование открывает уникальные возможности для проверки фундаментальных физических теорий.

Научный сотрудник Института внеземной физики (Германия) Феликс Манг, возглавлявший исследование, пояснил, что поведение S301 позволит астрономам уже в ближайшее десятилетие впервые напрямую измерить скорость вращения сверхмассивной черной дыры Sgr A* в центре Млечного Пути. Без этой звезды получение аналогичных данных потребовало бы многолетнего наблюдения за десятками других объектов, а ее уникальная орбита делает возможным то, что раньше казалось недостижимым. Центральная черная дыра, масса которой превышает солнечную в 4 миллиона раз, была открыта в начале 1990-х годов именно по гравитационному влиянию на соседние звезды, однако детальные параметры ее вращения остаются предметом дискуссий.

S301 была идентифицирована с помощью высокоточного инфракрасного интерферометра GRAVITY, установленного на телескопе VLT в чилийской пустыне Атакама. Этот инструмент способен регистрировать положение даже крайне тусклых объектов с субмиллисекундной точностью, что позволило ученым не только обнаружить новую звезду, но и проследить ее траекторию по архивным снимкам. Оказалось, что S301 — сравнительно небольшая звезда, похожая по своим характеристикам на Солнце, и она совершает полный оборот вокруг черной дыры всего за 8,7 года. В точке наибольшего сближения, которая составляет всего 12 астрономических единиц — это расстояние сопоставимо с орбитой Сатурна в Солнечной системе, — ее скорость достигает упомянутых 25 тысяч км/с, что в несколько раз превышает показатели ранее известных звезд в центре Галактики.

Феноменальная скорость и короткий период обращения делают S301 идеальным естественным зондом для проверки предсказаний общей теории относительности Эйнштейна в сильных гравитационных полях. Отклонение ее траектории от классических кеплеровских орбит позволит с беспрецедентной точностью уточнить массу Sgr A* и, что особенно важно, определить параметр ее вращения — так называемый спин черной дыры, который до сих пор измерен лишь косвенно. По словам Манга, это открытие — прекрасный пример того, как природа сама предоставляет исследователям «готовый эксперимент»: вместо того чтобы строить гигантские ускорители, достаточно просто следить за движением звезды вблизи горизонта событий. В ближайшие годы GRAVITY и его будущие модернизации будут пристально следить за S301, обещая новые прорывные данные о самой экстремальной среде в нашей Галактике.