Ученые нашли звезду, рекордно близкую к черной дыре

Как говорится в статье, опубликованной в журнале Sciencе, это позволит ученым проверить теорию общей относительности Эйнштейна в действии при следующем сближении обнаруженной звезды с соседствующей черной дырой.

"Я чрезвычайно рада тому, что мы теперь знаем сразу о двух звездах, обращающихся вокруг черной дыры за срок, меньший, чем длина жизни человека. "Танго" этих звезд - S0-102 и S0-2 - поможет нам раскрыть реальную геометрию пространства и времени в окрестностях черной дыры. Мы не могли провести эти наблюдения, наблюдая лишь за одним светилом", - пояснила руководитель группы ученых Андреа Гез из университета штата Калифорния в Лос-Анджелесе (США).

Гез и ее коллеги изучают сверхмассивную черную дыру Sgr A* в течение 17-ти лет. В 1995 году они обнаружили в ее окрестностях звезду S0-2, которая была удалена от черной дыры всего на 120 астрономических единиц (средних расстояний от Земли до Солнца), что в четыре раза превышает расстояние между Солнцем и Нептуном.

Авторы статьи использовали изменения в положении этой звезды на небосводе для вычисления расстояния до черной дыры в центре нашей галактики и подтверждения ее существования. В последующие годы ученые продолжали наблюдения при помощи телескопов гавайской обсерватории имени Кека, пытаясь найти другие объекты в непосредственной близости от Sgr A*.

Астрофизики проанализировав то, как менялось положение отдельных светил в окрестностях черной дыры по снимкам с телескопа Кека c 2004 по 2012 года, использовали эти данные для вычисления орбит звезд, вращающихся вокруг Sgr A*. 

Для улучшения качества снимков ученые придумали специальный прием: они создавали в ночном небе искусственную "звезду" при помощи луча лазера. Эта "звезда" помогала исследователям определять, насколько сильно атмосфера Земли "размывает" лучи далеких звезд и искажает картинку.

В результате такого эксперимента выяснилось, что один из самых тусклых объектов на снимках - звезда под кодовым именем S0-102 - находилась намного ближе к черной дыре, чем предыдущий "рекордсмен" S0-2. Данное светило совершает один оборот вокруг черной дыры за 11,5 лет, что на 4,5 года меньше времени витка S0-2.

"То, что звезды могут существовать так близко к черной дыре, само по себе феноменально. Не похоже, что окрестности черных дыр "комфортны" для проживания там звезд, но похоже, что они не столь враждебны по отношению к звездам, как считалось ранее", - пояснила Гез.

По словам ученых, тесное соседство с черной дырой должно вызывать интересные астрофизические эффекты, в том числе искривление пространства и времени, описанные теорией общей относительности Эйштейна. К примеру, скорость движения S0-2 и S0-102 должна увеличиваться на 400 тысяч километров в час ежегодно по мере сближения с черной дырой.

Команда ученых планирует проверить справедливость теории относительности и многих других современных астрофизических теорий в 2018 году, когда S0-2 максимально сблизится с Sgr A*. Как утверждают астрофизики, открытие ее "соседки" S0-102 делает возможными эти космические эксперименты, так как до этого у ученых не было данных для проверки результатов наблюдений.

Как сообщалось, астрофизикам из Университета Колорадо удалось смоделировать слияние двух черных дыр.