Rekord prędkości w naszej galaktyce
Astronomowie z Grupy ds. Podczerwieni i Fali Submilimetrowej w Instytucie Fizyki Pozaziemskiej im. Maxa Plancka (MPE) odkryli najszybszą znaną gwiazdę w naszej galaktyce, krążącą wokół czarnej dziury w centrum. Gwiazda S301 została wykryta za pomocą interferometru VLTI (Very Large Telescope Interferometer) Europejskiego Obserwatorium Południowego. Zbliża się do centralnej czarnej dziury Drogi Mlecznej, Sagittarius A*, bliżej niż jakakolwiek inna obserwowana dotąd gwiazda. Na tyle blisko, że odczuwa skutki jej rotacji.
S301 osiąga prędkość aż 25 000 km/s, czyli ponad 8 proc. prędkości światła. Jest to liczba aż sto tysięcy razy przewyższająca szybkość lotu samolotu pasażerskiego. Wartość ta czyni S301 rekordzistką pod względem prędkości w naszej galaktyce.
- Cechą szczególną tej gwiazdy jest to, że krąży wokół Sagittarius A* po bardzo ciasnej orbicie, której pełny obieg trwa zaledwie 8,7 roku, i zbliża się do czarnej dziury na odległość zaledwie 12-krotności odległości Ziemi od Słońca - mówi Felix Mang, autor badania.
Zespół podkreśla, że jest to pierwsza znana gwiazda, której można użyć do bezpośredniego pomiaru rotacji czarnej dziury. Naukowcy przewidują, że podobnie jak większość obiektów we Wszechświecie, Sagittarius A* także wiruje. Według teorii Einsteina czarna dziura ciągnie za sobą czasoprzestrzeń i ją skręca, co wpływa na orbity otaczających ją gwiazd. Efekt ten jest silnej odczuwalny, jeśli obiekt krąży blisko wokół czarnej dziury. I tak się dzieje z gwiazdą S301.
S301 bije rekordy prędkości. Ta gwiazda zdradzi nam tajemnice czarnej dziury Sagittarius A*
- W ciągu najbliższej dekady będziemy mogli bezpośrednio zmierzyć rotację czarnej dziury - to kamień milowy dla ogólnej teorii względności - tłumaczy Reinhard Genzel, dyrektor Instytutu Maxa Plancka ds. Fizyki Pozaziemskiej i laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2020 roku.
Gwiazdę śledzono od 2017 roku dzięki instrumentowi GRAVITY, a później zmodernizowanemu systemowi GRAVITY+. Obserwacje wykazały, że S301 była prawdopodobnie częścią układu podwójnego, który został rozerwany przez siły pływowe czarnej dziury. Wtedy gwiazda została uwięziona przez grawitację Sagittarius A* - jej towarzyszkę wyrzucono z dużą prędkością, możliwie wystarczającą do całkowitego opuszczenia galaktyki.
W 2031 roki nastąpi kolejne najbliższe przejście przy czarnej dziurze, co chcą obserwować naukowcy. Załoga ma nadzieję, że dzięki dalszym obserwacjom po raz pierwszy bezpośrednio ustalą spin czarnej dziury.
