Ученые нашли звезду, близкую в центре Галактики к черной дыре

Американские астрономы нашли звезду S0-102 в центре нашей Галактики, которая приблизилась на самое близкое расстояние к черной сверхмассивной дыре Sgr A*, что позволит проверить ученым в действии теорию общей относительности Эйнштейна при следующем сближении данного светила, а также "соседки" его с черной дырой.

"Я очень рада, что мы знаем теперь сразу о 2-х звездах, которые обращаются вокруг черной дыры за время, меньшее, нежели длина жизни человека. Танец этих звезд - S0-2 и S0-102 - поможет нам раскрыть геометрию времени, а также пространства в окрестностях черной дыры. Нам не получалось провести эти наблюдения, при этом наблюдая только за одним светилом", - пояснила Андреа Гез, руководитель группы ученых, университет штата Калифорния в Лос-Анджелесе.

Гез с коллегами 17 лет уже изучают черную сверхмассивную дыру Sgr A* в самом центре нашей Галактики. Они обнаружили в 1995 г. в ее районе звезду S0-2, которая удалена была от черной дыры лишь на 120 астрономических единиц, что превышает в четыре раза расстояние между Нептуном и Солнцем.

Авторы статьи использовали некоторые изменения в положении данной звезды на небосводе для вычисления расстояния непосредственно до черной дыры в центре галактики, а также подтверждения ее существования. Ученые продолжали в последующие годы наблюдения с помощью телескопов гавайской обсерватории им. Кека, пытаясь отыскать другие объекты вблизи Sgr A*.

Астрофизики проанализировали, как менялось положение в окрестностях черной дыры отдельных светил по снимкам с Кека между 2004 и 2012 гг., и применили эти данные специально для вычисления орбит звезд, которые вращаются вокруг Sgr A*. Ученые использовали для улучшения качества снимков остроумный прием - они в ночном небе создавали искусственную "звезду" с помощью луча лазера. Данная "звезда" помогала определять исследователям, как сильно атмосфера Земли искажает картинку и "размывает" лучи многих далеких звезд.

Выяснилось, что один из тусклых объектов на снимках - это звезда под именем S0-102 - находилась к черной дыре намного ближе, нежели предыдущий "рекордсмен" S0-2. Это светило совершает вокруг черной дыры один оборот за 11,5 лет, а это меньше на 4,5 года времени витка S0-2.

"То, что все звезды могут существовать к черной дыре настолько близко, феноменально само по себе. Не похоже совсем, что окрестности черных дыр для проживания там звезд достаточно "комфортны", однако похоже, что они не так враждебны относительно звезд, как ранее считалось ", - пояснила Гез.

Ученые считают, что такое тесное соседство с данной черной дырой должно вызывать различные интересные астрофизические эффекты, включая искривление времени, а также пространства, которые описаны теорией общей относительности Эйштейна. Например, скорость движения S0-102 и S0-2 должна увеличиваться на 400 тыс. км в час ежегодно, и это по мере их сближения непосредственно с черной дырой.

Гез со своими коллегами планируют проверить справедливость данной теории относительности и других многих современных астрофизических теорий в 2018 г., когда S0-2 сблизится максимально с Sgr A*. Как астрофизики утверждают, открытие ее "соседки" S0-102 делает эти космические "эксперименты" возможными, потому что у ученых до этого данных для проверки всех результатов наблюдений не было.