Hraðasta stjarna sem sést hefur á braut um svarthol Vetrarbrautarinnar á 8% ljóshraða

Stjörnufræðingar hafa uppgötvað hraðskreiðustu stjörnu sem sést hefur í Vetrarbrautinni, daufan hlut sem kallast S301 og þýtur umhverfis risasvartholið í miðju vetrarbrautarinnar á um 8 prósentum af ljóshraða. Niðurstöðurnar, sem birtar voru á miðvikudag í tímaritinu Nature, opna leið til að mæla snúning Sagittarius A* beint í fyrsta sinn, sem er langþráð markmið sem gæti reynt á mörk almennu afstæðiskenningar Einsteins.npr+1

Braut sem slær met

S301 lýkur einni hringferð um Sagittarius A* á 8,7 árum á mjög ílöngum sporbraut. Þegar hún er næst svartholinu fer hún í um 12 sinnum fjarlægðinni milli jarðar og sólar frá svartholinu, sem er um 10 sinnum nær en S2, stjarnan sem áður var notuð til rannsókna á miðju vetrarbrautarinnar. Á þeim tímapunkti nær hún um 25.000 kílómetra hraða á sekúndu, eða meira en 100.000 sinnum hraðar en farþegaflugvél.iflscience+1

„Við höfum uppgötvað stjörnu sem vakti strax athygli okkar vegna þess að hún er á braut sem kemst ótrúlega nærri Sag A,“ sagði Stefan Gillessen, einn af aðalhöfundum rannsóknarinnar hjá Max Planck stofnuninni fyrir geimeðlisfræði, við IFLScience. „Þetta er sú stjarna sem kemst næst Sag A af öllum þeim stjörnum sem við þekkjum.“iflscience

Liðið sá stjörnuna fyrst árið 2023 með GRAVITY tækinu á Very Large Telescope Interferometer hjá European Southern Observatory í Chile og staðfesti hana síðan með tveggja ára eftirfylgni. Geymd gögn gerðu þeim kleift að rekja stöðu hennar aftur til ársins 2017.livescience+1

Af hverju snúningur skiptir máli

Þar sem S301 kafar svo djúpt í þyngdarsvið svartholsins fer hún inn á svæði þar sem snúningur Sagittarius A* dregur með sér nærliggjandi rúmtíma, áhrif sem kallast „frame-dragging“. Þessi togkraftur ætti að breyta braut stjörnunnar örlítið með tímanum og gefa stjörnufræðingum mælanlegt merki sem tengist snúningshraða svartholsins.sciencealert+1

„Í fyrsta sinn myndum við í raun geta mælt mjög beint snúning risasvarthols, sem væri lykilpróf á kenningu Einsteins,“ sagði Gillessen.independent

Erin Kara, stjarneðlisfræðingur hjá MIT, sem tók ekki þátt í rannsókninni, kallaði niðurstöðuna „mjög spennandi“ og bætti við að hún „leggji grunninn að því að gera slíkar áður óþekktar mælingar á svartholum á næsta áratug.“npr

Hvað gerist næst

S301 verður næst svartholinu Sagittarius A* undir lok ársins 2031. Líkön benda til þess að áratugur af áframhaldandi mælingum gæti ákvarðað snúning svartholsins með nægri nákvæmni til að greina á milli svarthols sem snýst hratt og þess sem er kyrrstætt. Liðið vonast einnig til að geta að lokum mælt fjórhautastund svartholsins, sem er frekari prófun á „no-hair“ kenningunni, sem segir að óhlaðið svarthol sé hægt að lýsa fullkomlega með massa og snúningi.livescience+1

„Við skulum halda áfram að fylgjast með hvernig þessi hlutur hreyfist um svartholið og gefum okkur annan áratug eða hálfan annan áratug, og við munum líklega hafa séð hvernig svartholið snýst,“ sagði Gillessen.iflscience