Самая быстрая звезда, когда-либо найденная, движется со скоростью 8% скорости света

В центре нашей галактики сотни звезд вращаются вокруг сверхмассивной черной дыры. Большинство этих звезд имеют достаточно большие орбиты, чтобы их движение описывалось ньютоновской гравитацией и законами движения Кеплера. Но некоторые орбиты настолько близки, что их орбиты могут быть точно описаны только общей теорией относительности Эйнштейна. Звезда с наименьшей орбитой известна как S62. Самое близкое приближение к черной дыре заставляет ее двигаться со скоростью более 8% скорости света. Сверхмассивная черная дыра нашей галактики известна как Стрелец A. Это масса около 4 миллионов Солнц, и мы знаем это из-за звезд, которые вращаются вокруг нее. На протяжении десятилетий астрономы отслеживали движение этих звезд. Вычисляя их орбиты, мы можем определить массу черной дыры. Наиболее изученная звезда, вращающаяся вокруг черной дыры, известна как S2. Это яркая голубая гигантская звезда, которая обращается вокруг черной дыры каждые 16 лет. В 2018 году S2 приблизилась к черной дыре вплотную, это дает нам возможность наблюдать эффект относительности, известный как гравитационное красное смещение. Если вы подбрасываете мяч в воздух, он замедляется при подъеме. Если вы направите луч света в небо, свет не замедлится, но гравитация заберет часть его энергии. В результате луч света становится красным, когда он поднимается из гравитационного колодца. Этот эффект был замечен в лаборатории, но S2 дал нам возможность увидеть его в реальном мире. Конечно же, при близком приближении свет S2 сместился к красному, как и было предсказано. В течение многих лет S2 считалась самой близкой звездой к этой черной дыре, но затем была открыта S62. Как недавно обнаружила команда ученых, это звезда примерно вдвое массивнее Солнца, которая обращается вокруг черной дыры каждые десять лет. По их расчетам, при самом близком приближении ее скорость приближается к 8% скорости света. Это так быстро, что в игру вступает замедление времени. Час на S62 будет длиться около 100 земных минут. Из-за своей близости к черной дыре S62 не следует по кеплеровской орбите. Вместо того чтобы быть просто эллипсом, он следует за движением спирографа, где его орбита прецессирует примерно на 10° с каждым циклом. Этот вид релятивистской прецессии впервые наблюдался на орбите Меркурия, но только как небольшой эффект. Осенью 2022 года S62 сделает еще один близкий подход к черной дыре. Это должно позволить астрономам проверить эффекты теории относительности даже более точно, чем близкое приближение S2.

источник