Gwiazda krążąca wokół czarnej dziury Drogi Mlecznej z prędkością 18 milionów mil na godzinę

Niedawno odkryta gwiazda, znana obecnie jako S4716, podróżuje z zadziwiającą prędkością 5000 mil (8000 km) na sekundę wokół czarnej dziury w centrum naszej galaktyki, Drogi Mlecznej, Space.com wspomniany.

Ogromna przestrzeń naszego wszechświata oznacza, że ​​astronomowie zawsze znajdują coś, czego nigdy wcześniej nie widzieli. Na początku tego tygodnia astronomowie zauważyli Dwie asteroidy wielkości autobusu zmierza w kierunku Ziemi, która minie ćwierć tego, co dzieli nas od Księżyca.

Oprócz asteroid nasza galaktyka jest szczególnie interesująca dla astronomów poszukujących śladów innych planet podtrzymujących życie. W centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura zwana Sagittarius A* lub Sgr A*, a S4716 krąży wokół tej czarnej dziury w szybkim tempie.

Co wiemy o S4716

Z dotychczasowych obserwacji wiemy, że z prędkością 5000 mil (8000 km) na sekundę lub 18 mln mil (29 mln km) na godzinę, S4716 jest najszybszą gwiazdą okrążającą Sgr A*. Kończy swoją orbitę o średnicy około 14,6 mln km (23,5 mln km). Czarna dziura W ciągu zaledwie czterech lat.

S4716 jest częścią gęstej grupy innych gwiazd również krążących wokół Sgr A*, którą astronomowie nazywają grupą S. Wszystkie gwiazdy w tej grupie poruszają się z dużymi prędkościami, ale różnią się masą i jasnością. Inna gwiazda z tej grupy, znana jako S2, jest bardziej znana i jest znacznie większa niż S4716.

Jednak orbita S2 wokół czarnej dziury trwa 16 lat i jest bliższa 11 miliardów mil (18 miliardów km) od Sgr A*. Dla porównania, S4716 znajduje się około 150 milionów kilometrów w pobliżu czarnej dziury, czyli około 100 razy odległość między Ziemią a Słońcem.

Odkrycie gwiazdy tak blisko czarnej dziury może zmienić nasze rozumienie ewolucji naszej galaktyki i jej szybko poruszających się gwiazd. Michael Zajek, astrofizyk z Uniwersytetu Masaryka w oświadczenie. „gwiazdy Nie może łatwo uformować się w pobliżu czarnej dziury. S4716 musiała przemieścić się do wewnątrz, na przykład zbliżając się do gwiazd i innych obiektów w gromadzie S, co spowodowało drastyczne skurczenie się jej orbity”.

Jak astronomowie odkryli najszybszą gwiazdę?

Chociaż S2 pomógł nam zrozumieć więcej szczegółów na temat Sgr A*, ma wady. „S2 zachowuje się jak duża osoba siedząca przed Tobą w kinie – blokuje Ci widok na to, co ważne. Więc S2 często zasłania widok na centrum naszej galaktyki,” Powiedział Florian Bisker, astrofizyk z Uniwersytetu w Kolonii, który był zaangażowany w te badania, powiedział w oświadczeniu.

Bisker i jego zespół wykorzystali dane z pięć teleskopów, NIR2 i OSIRIS w Obserwatorium Kecka na Hawajach oraz bardzo duże teleskopy SINFONI, NACO i GRAVITY przez ponad dwie dekady udoskonalały swoje techniki analityczne, aby potwierdzić okres orbitalny S4716. „To było zupełnie nieoczekiwane, aby gwiazda znajdowała się na stabilnej orbicie tak blisko i tak blisko supermasywnej czarnej dziury” – dodał Bisker.

Wyszukiwanie zostało opublikowane w Czasopismo Astrofizyczne.

Streszczenie

Stałe monitorowanie centrum galaktyki i Sgr A*, centralnej supermasywnej czarnej dziury, przynosi zaskakujące i nieoczekiwane wyniki. Idzie to w parze z rozwojem technicznym teleskopów i instrumentów naziemnych i kosmicznych, ale także z rozwojem technik filtrowania obrazu, takich jak algorytm Lucy Richardson. Kontynuując śledzenie członków gromady S w pobliżu Sgr A* na ich przewidywanej ścieżce wokół supermasywnej czarnej dziury, przedstawiamy odkrycie nowego źródła gwiazdowego, które nazywamy S4716. Nowo odkryta gwiazda okrąża Sgr A* w ciągu około 4,0 lat i może być wykryta za pomocą NIRC2 (Keck), OSIRIS (Keck), SINFONI (VLT), NACO (VLT) i GRAVITY (VLTI). Przy odległości od krawędzi wynoszącej około 100 au, S4716 pokazuje równoważną odległość w kierunku Sgr A* jako S4711. Te szybko poruszające się gwiazdy przechodzą podobną dynamiczną ewolucję, przy czym S4711 – S4716 mają podobne właściwości orbitalne. Co więcej, odniesiemy niedawne odkrycie słabej nowej gwiazdy zwanej S300 do przedstawionych tutaj danych. Dodatkowo w 2017 roku zaobserwowaliśmy zdarzenie zmieszania się gwiazd z S4716 i inną nowo zidentyfikowaną gwiazdą S S148.