Το ταχύτερο αστέρι που έχει καταγραφεί ποτέ περιφέρεται γύρω από τη μαύρη τρύπα του Γαλαξία με το 8% της ταχύτητας του φωτός

Αστρονόμοι ανακάλυψαν το ταχύτερο αστέρι που έχει παρατηρηθεί ποτέ στον Γαλαξία, ένα αμυδρό αντικείμενο με την ονομασία S301, το οποίο κινείται γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας με περίπου 8% της ταχύτητας του φωτός. Το εύρημα, που δημοσιεύθηκε την Τετάρτη στο περιοδικό Nature, ανοίγει τον δρόμο για την απευθείας μέτρηση της περιστροφής του Sagittarius A* για πρώτη φορά, έναν πολυπόθητο στόχο που θα μπορούσε να δοκιμάσει τα όρια της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν.npr+1

Μια τροχιά που σπάει ρεκόρ

Το S301 ολοκληρώνει μια περιφορά γύρω από τον Sagittarius A* κάθε 8,7 χρόνια σε μια εξαιρετικά επιμήκη ελλειπτική τροχιά. Στο κοντινότερο σημείο της προσέγγισής του, το αστέρι περνά σε απόσταση περίπου 12 φορές μεγαλύτερη από την απόσταση Γης-Ήλιου από τη μαύρη τρύπα, δηλαδή περίπου 10 φορές πιο κοντά από το S2, το προηγούμενο αστέρι που χρησιμοποιούνταν για τη μελέτη του γαλαξιακού κέντρου. Σε εκείνο το σημείο, επιταχύνει στα περίπου 25.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, δηλαδή πάνω από 100.000 φορές την ταχύτητα πλεύσης ενός εμπορικού αεροσκάφους.iflscience+1

"Ανακαλύψαμε ένα αστέρι που τράβηξε αμέσως την προσοχή μας επειδή βρίσκεται σε μια τροχιά που πλησιάζει απίστευτα κοντά στον Sag A", δήλωσε στο IFLScience ο συν-επικεφαλής της έρευνας Stefan Gillessen από το Ινστιτούτο Εξωγήινης Φυσικής Max Planck. "Είναι το αστέρι που πλησιάζει περισσότερο από όλα τα γνωστά αστέρια τον Sag A".iflscience

Η ομάδα εντόπισε για πρώτη φορά το αστέρι το 2023 χρησιμοποιώντας το όργανο GRAVITY στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου στη Χιλή, και στη συνέχεια το επιβεβαίωσε μετά από σχεδόν δύο χρόνια παρατηρήσεων. Τα αρχειακά δεδομένα τους επέτρεψαν να εντοπίσουν τη θέση του πίσω στο 2017.livescience+1

Γιατί έχει σημασία η περιστροφή

Επειδή το S301 βυθίζεται τόσο βαθιά στο βαρυτικό πηγάδι της μαύρης τρύπας, εισέρχεται στην περιοχή όπου η περιστροφή του Sagittarius A* παρασύρει τον περιβάλλοντα χωροχρόνο, ένα φαινόμενο γνωστό ως frame-dragging. Αυτή η έλξη θα πρέπει να μετατοπίζει ανεπαίσθητα την τροχιά του αστεριού με την πάροδο του χρόνου, παρέχοντας στους αστρονόμους ένα μετρήσιμο σήμα που συνδέεται με τον ρυθμό περιστροφής της μαύρης τρύπας.sciencealert+1

"Για πρώτη φορά, θα μπορούσαμε να μετρήσουμε πολύ άμεσα την περιστροφή μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας, κάτι που θα αποτελούσε βασικό τεστ για τη θεωρία του Αϊνστάιν", δήλωσε ο Gillessen.independent

Η αστροφυσικός του MIT, Erin Kara, η οποία δεν συμμετείχε στη μελέτη, χαρακτήρισε το αποτέλεσμα "πραγματικά συναρπαστικό", προσθέτοντας ότι "θέτει τις βάσεις για να πραγματοποιηθούν τέτοιου είδους πρωτοφανείς μετρήσεις μαύρων τρυπών την επόμενη δεκαετία".npr

Τι ακολουθεί

Το S301 θα φτάσει στο επόμενο κοντινότερο σημείο προσέγγισής του στον Sagittarius A* προς το τέλος του 2031. Οι προσομοιώσεις υποδηλώνουν ότι μια δεκαετία συνεχούς παρακολούθησης θα μπορούσε να προσδιορίσει την περιστροφή της μαύρης τρύπας με αρκετή ακρίβεια ώστε να διακριθεί μια ταχέως περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα από μια στάσιμη. Η ομάδα ελπίζει επίσης να μετρήσει τελικά την τετραπολική ροπή της μαύρης τρύπας, ένα περαιτέρω τεστ του θεωρήματος "no-hair", το οποίο υποστηρίζει ότι μια μη φορτισμένη μαύρη τρύπα μπορεί να περιγραφεί πλήρως μόνο από τη μάζα και την περιστροφή της.livescience+1

"Ας συνεχίσουμε να παρατηρούμε πώς κινείται αυτό το αντικείμενο γύρω από τη μαύρη τρύπα και, δίνοντάς μας άλλη μια δεκαετία ή μιάμιση, το πιθανότερο είναι ότι θα έχουμε δει πώς περιστρέφεται η μαύρη τρύπα", δήλωσε ο Gillessen.iflscience