Διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε το ταχύτερο γνωστό άστρο στον Γαλαξία μας, το οποίο περιφέρεται γύρω από την κεντρική υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, τον Τοξότη A*. Το άστρο, που ονομάστηκε S301, εντοπίστηκε χάρη στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο Συμβολόμετρο (VLTI) του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή. Κινούμενο με την εκπληκτική ταχύτητα των 25.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο —περισσότερο από το 8% της ταχύτητας του φωτός— το S301 ολοκληρώνει μια ελλειπτική τροχιά κάθε 8,7 χρόνια, φτάνοντας σε απόσταση μόλις 11,5 έως 12 αστρονομικών μονάδων από τη μαύρη τρύπα κατά το εγγύτερο πέρασμά του.
- Το άστρο S301 κινείται με ταχύτητα 25.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, ξεπερνώντας το 8% της ταχύτητας του φωτός.
- Συμπληρώνει μια πλήρη τροχιά γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα Τοξότης A* κάθε 8,7 χρόνια.
- Διαθέτει μάζα περίπου 50% μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου και είναι πέντε φορές πιο φωτεινό.
- Οι παρατηρήσεις της τροχιάς του έως το 2031 αναμένεται να επιτρέψουν τη μέτρηση της περιστροφής της μαύρης τρύπας.
Η βαρυτική παγίδα που διαμόρφωσε την ακραία τροχιά
Το S301 διαθέτει μάζα περίπου 50% μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου και είναι πέντε φορές πιο φωτεινό από αυτόν. Στο πιο απομακρυσμένο σημείο της τροχιάς του βρίσκεται περίπου 1.360 αστρονομικές μονάδες μακριά από τον Τοξότη A*, ο οποίος έχει μάζα τέσσερα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο και απέχει 26.000 έτη φωτός από τη Γη.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το S301 ανήκε αρχικά σε ένα δυαδικό αστρικό σύστημα, το οποίο διασπάστηκε όταν πλησίασε υπερβολικά τη μαύρη τρύπα.
Κατά τη διάρκεια αυτής της βαρυτικής αλληλεπίδρασης, το συνοδό άστρο εκτοξεύτηκε με τεράστια ταχύτητα εκτός του Γαλαξία, ενώ το S301 παγιδεύτηκε σε μια ακραία τροχιά γύρω από τον Τοξότη A*. Παρά την επικίνδυνη εγγύτητα, οι ερευνητές του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ για την Εξωγήινη Φυσική διαβεβαιώνουν ότι το άστρο βρίσκεται σε σταθερή τροχιά και δεν κινδυνεύει να καταπιστεί από τη μαύρη τρύπα.
Απευθείας δοκιμή της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας
Η ανακάλυψη του S301 ανοίγει ένα νέο κεφάλαιο για τη μελέτη των ιδιοτήτων του χωροχρόνου. Σύμφωνα με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Άινσταϊν, μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα συμπαρασύρει και στρεβλώνει τον χωροχρόνο γύρω της. Το άστρο S301 πλησιάζει τόσο κοντά στον Τοξότη A* ώστε αισθάνεται άμεσα αυτή τη δίνη.
Κάθε φορά που το άστρο διέρχεται κοντά από τη μαύρη τρύπα, η περιστροφή του Τοξότη A* μετατοπίζει ελαφρώς την τροχιά του, προσφέροντας έναν τρόπο αμεσης μέτρησης της περιστροφής του κοσμικού γίγαντα.
Όπως εξηγούν οι ερευνητές της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, η παρακολούθηση της τροχιάς του άστρου κατά τη διάρκεια της επόμενης δεκαετίας θα καταστήσει εφικτό τον υπολογισμό της περιστροφής της μαύρης τρύπας — μια μέτρηση που δεν έχει επιτευχθεί ποτέ μέχρι σήμερα.
Η τεχνολογία αιχμής που αποκάλυψε το αστρικό διαμάντι
Ο εντοπισμός του S301 ήταν μια ιδιαίτερα δύσκολη αποστολή, καθώς το άστρο φαίνεται στον ουρανό 2 δισεκατομμύρια φορές πιο αμυδρό από τον αστερισμό του Ωρίωνα. Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το όργανο GRAVITY+ στο VLTI του Αστεροσκοπείου Παρανάλ στη Χιλή, το οποίο συνδυάζει το φως τεσσάρων τηλεσκοπίων των 8 μέτρων δημιουργώντας ένα εικονικό τηλεσκόπιο με 15πλάσια διακριτική ικανότητα.
Η ερευνητική ομάδα κατάφερε να παρατηρήσει το άστρο την άνοιξη του 2023 και ανέτρεξε στην τροχιακή του ιστορία μέχρι το 2017. Το επόμενο εγγύτερο πέρασμα του S301 από τον Τοξότη A* αναμένεται το 2031, οπότε και οι παρατηρήσεις με το GRAVITY+ και το νέο όργανο MICADO στο υπό κατασκευή Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) θα επιτρέψουν τον ακριβή προσδιορισμό της τροχιάς του.
Πώς κρίνετε τη σημασία τέτοιων αστρονομικών ανακαλύψεων για την κατανόηση του Σύμπαντος; Μοιραστείτε τις σκέψεις σας στα σχόλια!
