Учёные нашли самую быструю известную звезду Млечного Пути: она разгоняется до 25 000 км/с

Астрономы обнаружили самую быструю из известных звёзд Млечного Пути. Объект под обозначением S301 обращается вокруг сверхмассивной чёрной дыры Sagittarius A* в центре нашей Галактики и в ближайшей точке своей орбиты разгоняется примерно до 25 000 км/с — более 8% скорости света.

S301 движется по чрезвычайно тесной и вытянутой орбите. Полный оборот вокруг Sagittarius A* занимает всего 8,7 года — это самый короткий известный период среди звёзд, обращающихся вокруг центральной чёрной дыры Млечного Пути.

В момент максимального сближения S301 проходит примерно в 12 астрономических единицах от Sagittarius A* — то есть на расстоянии примерно в 12 раз больше дистанции между Землёй и Солнцем. Для объекта, обращающегося вокруг чёрной дыры массой около 4,3 млн Солнц, это экстремально близкая орбита. Именно здесь скорость звезды возрастает примерно до 25 000 км/с.

Для сравнения, существуют гораздо более массивные объекты — например, чёрная дыра TON 618 оценивается уже в десятки миллиардов солнечных масс. Но в случае S301 главный фактор — не рекордная масса Sagittarius A*, а невероятно малая дистанция, на которой звезда проходит рядом с ней.

Саму S301 астрономы впервые заметили весной 2023 года с помощью инструмента GRAVITY на интерферометре Very Large Telescope Европейской южной обсерватории в Чили. Затем исследователи проследили её движение в 2024 и 2025 годах, а рассчитав орбиту, нашли звезду и на более ранних наблюдениях 2021 и 2017 годов.

Но рекорд скорости — пожалуй, не самое интересное в этом открытии. Из-за очень близкой орбиты S301 может стать своеобразным природным датчиком для проверки общей теории относительности и изучения вращения Sagittarius A*.

Если чёрная дыра вращается, она слегка «увлекает» за собой окружающее пространство-время. Этот эффект известен как прецессия Лензе — Тирринга. Для большинства известных звёзд возле Sagittarius A* он слишком слаб, чтобы его можно было измерить за разумное время, но S301 проходит примерно в десять раз ближе к чёрной дыре, чем хорошо изученная звезда S2.

По расчётам исследователей, при благоприятных условиях изменения орбиты S301, связанные с вращением Sagittarius A*, могут стать измеримыми примерно в течение ближайшего десятилетия. Это откроет возможность напрямую определить спин центральной чёрной дыры Млечного Пути по движению звезды. Пока такого измерения по S301, разумеется, ещё нет.

Необычно высокая вытянутость орбиты также может рассказать о прошлом самой звезды. Авторы работы считают вероятным сценарий, известный как механизм Хиллса: S301 могла когда-то входить в тесную двойную систему, которая подошла слишком близко к Sagittarius A*. Чёрная дыра захватила одну звезду, оставив её на экстремальной орбите, а вторую могла выбросить из центра Галактики с огромной скоростью.

Наблюдения за S301 продолжатся с помощью GRAVITY+, а в дальнейшем астрономы рассчитывают использовать спектроскопические возможности Extremely Large Telescope. Следующее прохождение звезды через ближайшую область орбиты ожидается примерно в 2031 году. Именно будущие сближения могут превратить S301 из любопытного рекордсмена в один из наиболее точных инструментов для изучения пространства-времени возле сверхмассивной чёрной дыры.

Источник: Nature.