Астрономы обнаружили в центре Млечного Пути уникальную звезду S301, чья экстремальная орбита позволит протестировать пределы гравитации и выяснить, как ведет себя сверхмассивная черная дыра. До этого открытия физики сталкивались с серьезной проблемой: классические законы Ньютона отлично описывают полет спутников и даже движение большинства далеких светил, но они абсолютно бесполезны для проверки тонких эффектов теории относительности и альтернативных моделей гравитации.
Как сверхмассивная черная дыра разгоняет звезды
Новые наблюдения показали, что обнаруженное светило весом чуть больше нашего Солнца носится по невероятно вытянутой орбите и совершает полный оборот всего за 8,7 года. Звезда работает как идеальная природная лаборатория благодаря своим тесным сближениям с гравитационным монстром. В момент максимального сближения она подлетает к горизонту событий на крошечное по космическим меркам расстояние в 3,6 миллиарда километров — если бы эта сверхмассивная черная дыра находилась на месте нашего Солнца, звезда проскочила бы ровно между орбитами Урана и Нептуна.
Рекордная скорость и смещение орбиты
Экспериментальные расчеты подтвердили, что в низшей точке орбиты гравитационная праща разгоняет звезду до сумасшедших 25 000 километров в секунду, что составляет более восьми процентов от скорости света. При таких условиях в дело вступают жесткие релятивистские эффекты, из-за которых траектория объекта смещается на целых два градуса с каждым новым витком. Подобное смещение, известное как прецессия, астрономы когда-то наблюдали у Меркурия, но в спокойных масштабах нашей Солнечной системы это отклонение было микроскопическим.
Итоговые результаты открывают перед астрофизиками беспрецедентную возможность измерить параметры вращения, которыми обладает эта сверхмассивная черная дыра, и найти уязвимости в уравнениях Эйнштейна. Если будущие наблюдения с помощью гигантских наземных телескопов зафиксируют отклонения от предсказанного маршрута, это станет отправной точкой к созданию совершенно новой физики.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Исследование опубликовано на портале препринтов arXiv.
Читайте также: Квантовая связь и черная дыра: что будет, если бросить за горизонт событий одну из запутанных частиц?