S301 a devenit oficial cea mai rapidă stea observată în galaxie, călătorind cu 8% din viteza luminii în imediata apropiere a găurii negre supermasive Sagittarius A*. Deși este un obiect cosmic slab luminos, descoperirea sa de către o echipă internațională de astronomi transformă această stea într-o sondă naturală esențială, capabilă să aducă o nouă înțelegere majoră asupra mecanicii extreme din centrul Căii Lactee.
Ce este Sagittarius A și cum atrage stelele din Calea Lactee?
Sagittarius A*, cunoscută și sub numele de Sgr A* sau Sag A*, are o masă de 4,3 milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui și un diametru de 25 de milioane de kilometri. Între găurile negre supermasive nu este nici pe departe cea mai mare, dar este a noastră. Și reprezintă un teren de testare fenomenal pentru fizica de ultimă oră.
Importanța studierii acestei stele depășește stabilirea unui record de viteză: urmărind traiectoria lui S301, cercetătorii vor putea măsura pentru prima dată rotația exactă a găurii negre din centrul galaxiei și modul în care aceasta deformează spațiu-timpul din jurul ei.
O gaură neagră nu absoarbe tot ce se apropie de ea. Obiectele pot orbita în jurul ei fără să fie înghițite. Multe stele au fost descoperite pe astfel de orbite, dar S301 le depășește pe toate cu un factor de 10, fiind dramatic mai aproape.
La cea mai mică distanță, se află față de Sagittarius A* la doar 12 ori distanța dintre Pământ și Soare. Și se deplasează cu 25.000 de kilometri pe secundă — de 100.000 de ori mai repede decât un avion comercial, sau puțin peste 8% din viteza luminii.
„Am descoperit o stea care ne-a atras imediat atenția, deoarece se află pe o orbită care se apropie extrem de mult de Sag A*”, a declarat coautorul principal Stefan Gillessen, de la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră. „Este steaua care se apropie cel mai mult de Sag A* dintre toate stelele pe care le cunoaștem.”
O stea care simte rotația găurii negre
Steaua înconjoară gaura neagră o dată la nouă ani. Dincolo de recordul stabilit, asta e o oportunitate incredibilă: orbita ei este afectată masiv nu doar de gravitația găurii negre, ci și de rotația acesteia.
Rotația unei astfel de găuri negre este exact lucrul pe care nu am reușit încă să îl măsurăm. Se preconizează că Sagittarius A* se rotește, la fel ca orice alt obiect din galaxie. Rotația obiectelor masive produce un efect cunoscut sub numele de „frame-dragging” (acest fenomen, teoretizat prin relativitatea generală a lui Albert Einstein, apare atunci când un obiect supermasiv aflat în rotație „trage” pur și simplu după sine structura spațiu-timpului, modificând fizic traiectoria corpurilor apropiate), care deformează spațiu-timpul pe măsură ce acestea se rotesc. Efectul ar trebui să deplaseze fizic orbita lui S301 în timp.
„Apropierea înseamnă că această stea este una care va simți efectiv rotația găurii negre”, a declarat Gillessen pentru IFLScience.
Fostele deținătoare ale recordului, precum steaua S2, ar fi afectate în același mod, dar abia în decursul a multe decenii. Dacă obiectivul este măsurarea rotației lui Sag A*, studierea lui S301 va oferi informații despre această rotație după ce astronomii vor fi colectat date pe parcursul a cel puțin două rotații în jurul găurii negre.
„Să continuăm să observăm cum se mișcă acest obiect în jurul găurii negre și, dacă ne mai acordăm încă un deceniu sau un deceniu și jumătate, cel mai probabil vom fi observat cum se rotește gaura neagră”, a mai declarat Gillessen.
S301 nu este singura stea slabă descoperită
Descoperirea nu a fost ușoară, fiindcă steaua este mai slabă decât alte obiecte din centrul Căii Lactee. A fost posibilă datorită instrumentului GRAVITY+ de pe Interferometrul Telescopului Foarte Mare (VLTI) al Observatorului European de Sud (ESO).
Au fost descoperite mai multe stele slabe, dar S301 este cea care orbitează cel mai aproape de gaura neagră.
Ce urmează după punerea în funcțiune a noilor observatoare
Odată cu punerea în funcțiune, în următorii ani, a unor observatoare precum Extremely Large Telescope și Giant Magellan Telescope, vor putea fi obținute măsurători mai precise ale mișcării acestei stele și, prin urmare, ale rotației găurii negre.
În următoarele decenii, ar putea fi măsurată chiar forma găurii negre: dacă se rotește, ar trebui să fie ușor aplatizată la poli. Cunoașterea acestor proprietăți măsurate ale unei găuri negre supermasive ar permite testarea teoriei relativității generale și a teoriei găurilor negre ca niciodată până acum.
„Cred că este o perspectivă foarte interesantă, nu sunt sigur dacă se va întâmpla în timpul vieții mele, dar cu siguranță s-a găsit acum o stea potrivită pentru acest [test]”, a mai declarat Gillessen.
Până când noile instrumente vor deveni operaționale, steaua S301 rămâne cel mai rapid și mai valoros laborator cosmic pentru descifrarea mecanicii extreme din centrul Căii Lactee.
Ce s-a mai descoperit în Univers?
Cercetătorii au descoperit sute de „aminoacizi extratereștri” care nu au mai fost observați până acum pe Pământ
Uranus și Neptun ar putea conține mult mai puțină gheață decât se credea
O forță ascunsă a materiei întunecate ar frâna creșterea structurilor cosmice, nu ar accelera-o
Roverul Curiosity a găsit pe Marte un câmp de fracturi poligonale care se întinde până la orizont
