Вчені знайшли зірку, рекордно наближену до чорної діри

Американські астрономи виявили в центрі нашої Галактики зірку S0-102, яка наблизилася до надмасивної чорної діри Sgr A * на рекордно близьку відстань.

Як йдеться в статті, опублікованій в журналі Sciencе, це дасть змогу вченим перевірити теорію загальної відносності Ейнштейна в дії при наступному зближенні виявленої зірки з чорною дірою.

"Я надзвичайно рада тому, що ми тепер знаємо відразу про дві зірки, які обертаються навколо чорної діри за термін, менший, ніж тривалість життя людини. "Танго" цих зірок - S0-102 і S0-2 - допоможе нам розкрити реальну геометрію простору і часу в околицях чорної діри. Ми не могли провести ці спостереження, спостерігаючи лише за одним світилом", - пояснила керівник групи вчених Андреа Гез з університету штату Каліфорнія в Лос-Анджелесі (США).

Гез і її колеги вивчають надмасивну чорну діру Sgr A * протягом 17-ти років. У 1995 році вони виявили в її околицях зірку S0-2, яка була віддалена від чорної діри всього на 120 астрономічних одиниць (середніх відстаней від Землі до Сонця), що в чотири рази перевищує відстань між Сонцем і Нептуном.

Автори статті використовували зміни в положенні цієї зірки на небосхилі для обчислення відстані до чорної діри в центрі нашої галактики і підтвердження її існування. У наступні роки вчені продовжували спостереження за допомогою телескопів гавайської обсерваторії імені Кека, намагаючись знайти інші об'єкти в безпосередній близькості від Sgr A *.

Астрофізики проаналізувавши те, як змінювалося положення окремих світил в околицях чорної діри за знімками з телескопа Кека c 2004 по 2012 року, використовували ці дані для обчислення орбіт зірок, що обертаються навколо Sgr A *.

Для поліпшення якості знімків вчені придумали спеціальний прийом: вони створювали в нічному небі штучну "зірку" з допомогою променя лазера. Ця "зірка" допомагала дослідникам визначати, наскільки сильно атмосфера Землі "розмиває" промені далеких зірок і спотворює картинку.

В результаті такого експерименту з'ясувалося, що один із найтьмяніших об'єктів на знімках – зірка під кодовим ім'ям S0-102 - знаходилася набагато ближче до чорної діри, ніж попередній "рекордсмен" S0-2. Дане світило робить один оборот навколо чорної діри за 11,5 років, що на 4,5 року менше за час витка S0-2.

"Те, що зірки можуть існувати так близько до чорної діри, саме по собі феноменально. Не схоже, що околиці чорних дір комфортні для проживання там зірок, але схоже, що вони не настільки ворожі щодо зірок, як вважалося раніше" , - пояснила Гез.

Зі  слів учених, тісне сусідство з чорною дірою повинно викликати цікаві астрофізичні ефекти, в тому числі викривлення простору і часу, описані теорією загальної відносності Ейнштейн. Наприклад, швидкість руху S0-2 і S0-102 повинна збільшуватися на 400 тисяч кілометрів на годину щорічно в міру зближення з чорною дірою.

Команда вчених планує перевірити справедливість теорії відносності та багатьох інших сучасних астрофізичних теорій в 2018 році, коли S0-2 максимально зблизиться з Sgr A *. Як стверджують астрофізики, відкриття її "сусідки" S0-102 робить можливими ці космічні експерименти, так як до цього у вчених не було даних для перевірки результатів спостережень.

Як повідомлялося, астрофізикам з Університету Колорадо вдалося змоделювати злиття двох чорних дір.