18 миллионов миль в час: обнаружена звезда с самой короткой орбитой вокруг черной дыры
Иллюстрация черной дыры. Обнаружена звезда, вращающаяся вокруг черной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь с поразительной скоростью 8000 км/с.
Вновь открытой звезде требуется всего четыре года, чтобы обогнуть черную дыру в центре нашего Млечного Пути.
Астрономы обнаружили самую быструю из известных звезд, которая обращается вокруг черной дыры за рекордное время. Звезда S4716 обращается вокруг Стрельца А*, черной дыры в центре нашей галактики, за четыре года и достигает скорости около 8 000 километров в секунду (5 000 миль в секунду), что составляет около 30 миллионов километров в час (18 миллионов миль в час).
S4716 приближается к черной дыре на расстояние 100 AU (астрономических единиц) — небольшое расстояние по астрономическим меркам. Один AU — это приблизительное среднее расстояние от Земли до Солнца, которое соответствует 149 597 871 км (92 955 807 миль). Исследование, проведенное учеными из Кельнского университета и Университета Масарика в Брно (Чехия), было опубликовано 5 июля 2022 года в журнале The Astrophysical Journal.
Вблизи черной дыры в центре нашей Галактики находится плотное скопление звезд. В этом скоплении, называемом S-кластером, находится более сотни звезд, различающихся по яркости и массе. S-звезды движутся особенно быстро.
«Одна из них, S2, ведет себя подобно крупному человеку, сидящему перед вами в кинотеатре: она загораживает вам вид на главное», — говорит доктор Флориан Пайскер, ведущий автор нового исследования. «Поэтому вид на центр нашей галактики часто заслоняется S2. Однако в короткие моменты мы можем наблюдать окрестности центральной черной дыры».
Звезды в скоплении S вращаются вокруг черной дыры в центре нашей Галактики с огромной скоростью. S4716 — самая быстрая. Credit: Florian Peissker, University of Cologne
Благодаря постоянно совершенствующимся методам анализа и наблюдениям, продолжавшимся почти двадцать лет, астрономам удалось безошибочно определить звезду, которая обращается вокруг центральной сверхмассивной черной дыры всего за четыре года. В общей сложности за звездой наблюдали пять телескопов, причем четыре из них были объединены в один большой телескоп для проведения еще более точных и детальных наблюдений.
«То, что звезда находится на стабильной орбите так близко и быстро в окрестностях сверхмассивной черной дыры, было совершенно неожиданно и обозначает предел, который можно наблюдать с помощью традиционных телескопов», — сказал Пейскер.
Вид GC в K-диапазоне, полученный с помощью NIRC2 (Keck) в 2019.30. На этом изображении с фильтрацией высоких частот видно положение нескольких S-звезд вблизи Sgr A*, которая обозначена черным крестом. Звезда в белом пунктирном круге имеет величину в K-диапазоне 16,3 mag, а звезда в синем круге — слабую величину 17,0 mag. Обе величины в К-диапазоне согласуются со значениями, полученными для S62 в работе Peißker et al. (2020a) и для S29 в работах Gillessen et al. (2017) и Peißker et al. (2021b). Здесь север находится вверху, а восток — слева. Credit: The Astrophysical Journal, DOI: 10.3847/1538-4357/ac752f
Кроме того, открытие проливает новый свет на происхождение и эволюцию орбиты быстро движущихся звезд в центре Млечного Пути. «Короткопериодическая и компактная орбита S4716 весьма озадачивает», — говорит Михаэль Заяцек, астрофизик из Университета Масарика в Брно, принимавший участие в исследовании. «Звезды не могут так легко образовываться вблизи черной дыры. S4716 должна была двигаться внутрь, например, приближаясь к другим звездам и объектам в скоплении S, что привело к значительному сужению ее орбиты», — добавил он.
Ссылка: «Наблюдение S4716- звезды с орбитой 4 года вокруг Sgr A*», Флориан Пайскер, Андреас Эккарт, Михал Заяцек и Силке Бритцен, 5 июля 2022 г., The Astrophysical Journal . DOI: 10.3847/1538-4357/ac752f
