Сучасне

Найшвидша зірка, яку коли-небудь спостерігали, рухається зі швидкістю 8% від швидкості світла

(Ілюстрація: the Universe Today)у центрі нашої галактики сотні зірок обертаються навколо надмасивної чорної діри. У більшості цих зірок досить великі орбіти, тому їх рух описується ньютонівської гравітацією і законами руху Кеплера. Але кілька орбіт настільки близькі, що їх орбіти можуть бути точно описані лише загальною теорією відносності Ейнштейна.

Зірка з найменшою орбітою відома як S62. При максимальному наближенні до чорної діри вона рухається зі швидкістю більше 8% від швидкості світла.Надмасивна чорна діра нашої галактики відома як Стрілець A*(SgrA*).

Її маса становить близько 4 мільйонів сонць, і ми знаємо це завдяки зіркам, що обертаються навколо неї. Протягом десятиліть астрономи відстежували рух цих зірок. Обчисливши їх орбіти, можна визначити масу SgrA*.

В останні роки спостереження стали настільки точними, що стало можливим виміряти більше, ніж тільки масу чорної діри.Відстань до зірок SgrA * при найбільшому зближенні. (Зображення: Florian Peißker, et al) найбільш вивчена зірка, що обертається навколо SgrA *, відома як S2.

Це яскрава блакитна гігантська зірка, яка обертається навколо чорної діри з періодом 16 років. У 2018 році S2 максимально наблизився до чорної діри, що дало нам можливість спостерігати ефект відносності, відомий як гравітаційне червоне зміщення. Якщо, наприклад, підкинути м’яч в повітря, він сповільниться в міру підйому.

Якщо направити промінь світла в небо, світло не сповільниться, але гравітація забере частину його енергії. В результаті промінь світла стає зміщеним в червону сторону, коли виходить з гравітаційного колодязя. Цей ефект спостерігали в лабораторії, але S2 дала вченим можливість побачити його в реальному світі.

Звичайно, при близькому наближенні світло S2 змінилося на червоний, як і передбачалося.Симуляція червоного зміщення S2 в наслідок швидкого руху. (Зображення: ESO / M.

Kornmesser)протягом багатьох років S2 вважали найближчою зіркою до SgrA *, але потім була відкрита S62. Як нещодавно виявила група вчених, ця зірка приблизно в два рази масивніше Сонця, яка обертається навколо чорної діри кожні десять років. За їх розрахунками, при максимально близькому наближенні її швидкість наближається до 8% швидкості світла.

Це так швидко, що в гру вступає уповільнення часу. Година на S62 триватиме близько 100 земних хвилин.Через близькість до SgrA*, S62 не слідує за кеплерівською орбітою.

Замість того, щоб бути просто еліпсом, вона відтворює траєкторію руху спірографа, де його орбіта прецесує близько 10° з кожним циклом. Така релятивістська прецесія вперше спостерігалася на орбіті Меркурія, але тільки як невеликий ефект.Восени 2022 року S62 ще раз наблизиться до SgrA*.
Це повинно дозволити астрономам перевірити ефекти теорії відносності навіть більш точно, ніж близьке наближення S2.Орбітальна прецесія зірки близько надмасивної чорної діри. (Зображення: Luís Calçada / ESO)

Related posts

Leave a Comment