Οι αστρονόμοι εντόπισαν το ταχύτερο γνωστό άστρο στον Γαλαξία μας

Οι αστρονόμοι εντόπισαν το ταχύτερο γνωστό άστρο στον Γαλαξία μας, το οποίο κινείται με ιλιγγιώδη ταχύτητα γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στην καρδιά του.

Το άστρο, που ονομάζεται S301, ταξιδεύει με περίπου 25.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, ταχύτητα περίπου 100.000 φορές μεγαλύτερη από εκείνη ενός εμπορικού αεροσκάφους. Είναι επίσης το πλησιέστερο γνωστό άστρο στην κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία, τον Τοξότη A*, πλησιάζοντάς την σε απόσταση αντίστοιχη περίπου με εκείνη του Κρόνου από τον Ήλιο.

«Αυτό που κάνει το συγκεκριμένο άστρο ξεχωριστό είναι ότι περιφέρεται γύρω από τον Τοξότη A* σε μια εξαιρετικά στενή τροχιά, την οποία ολοκληρώνει σε μόλις 8,7 χρόνια, και πλησιάζει τη μαύρη τρύπα σε απόσταση μόλις 12 φορές μεγαλύτερη από την απόσταση Γης-Ήλιου. Αυτό είναι πρωτοφανές», δήλωσε ο Felix Mang, υποψήφιος διδάκτορας στο Ινστιτούτο Εξωγήινης Φυσικής Max Planck (MPE) στο Garching της Γερμανίας και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης.

Η εξαιρετικά μικρή απόσταση του S301 από τον Τοξότη A* θα μπορούσε να ανοίξει ένα νέο παράθυρο στη μελέτη των θεμελιωδών ιδιοτήτων της μαύρης τρύπας και του ακραίου περιβάλλοντος που την περιβάλλει.

Όπως πολλά αντικείμενα στο Σύμπαν, οι μαύρες τρύπες θεωρείται ότι περιστρέφονται. Σύμφωνα με τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα «παρασύρει» μαζί της τον χωροχρόνο, παραμορφώνοντας τις τροχιές των άστρων που κινούνται γύρω της.

Το φαινόμενο αυτό γίνεται σημαντικό μόνο για αντικείμενα που περιφέρονται πολύ κοντά σε μαύρες τρύπες με υψηλή ταχύτητα περιστροφής.

Το S301 φαίνεται να διαθέτει τον ιδανικό συνδυασμό: μια ιδιαίτερα εκκεντρική, δηλαδή έντονα επιμήκη, και ταυτόχρονα πολύ «σφιχτή» τροχιά.

«Για πρώτη φορά θα μπορούσαμε πραγματικά να μετρήσουμε άμεσα την περιστροφή μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας, κάτι που θα αποτελούσε ένα καθοριστικό τεστ για τη θεωρία του Αϊνστάιν», δήλωσε ο Δρ Stefan Gillessen, ανώτερος επιστήμονας στο MPE και συν-συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature.

Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι για να υπολογιστεί η περιστροφή του Τοξότη A* θα απαιτούνταν παρατήρηση της κίνησης πολλών άστρων επί αρκετές δεκαετίες.

Οι ερευνητές κατάφεραν να ανασυνθέσουν την τροχιά του S301 μέχρι το 2017 και, παρακολουθώντας το κατά το επόμενο κοντινότερο πέρασμά του από τη μαύρη τρύπα το 2031, ελπίζουν ότι θα συγκεντρώσουν αρκετά δεδομένα.

«Με αυτό το άστρο ελπίζουμε ότι μέσα στα επόμενα 10 χρόνια θα μπορέσουμε να μετρήσουμε την περιστροφή της μαύρης τρύπας», είπε ο Mang.

Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν με το Very Large Telescope Interferometer (VLTI) του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου, στο Παρατηρητήριο Paranal της Χιλής. Το σύστημα συνδυάζει το φως από τέσσερα τηλεσκόπια διαμέτρου 8 μέτρων.

Παρότι το άστρο βρίσκεται εξαιρετικά κοντά στην κεντρική μαύρη τρύπα, οι επιστήμονες δεν περιμένουν να περάσει τον ορίζοντα γεγονότων — το όριο πέρα από το οποίο τίποτα δεν μπορεί να διαφύγει.

«Οι μαύρες τρύπες συχνά παρουσιάζονται σαν κοσμικές ηλεκτρικές σκούπες που καταπίνουν οτιδήποτε βρεθεί κοντά τους», είπε ο Mang. «Όμως στην πραγματικότητα είναι απλώς πολύ μεγάλης μάζας αντικείμενα. Δεν διαφέρουν τόσο πολύ από ένα σώμα που περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο και το S301 πρόκειται να παραμείνει στην τροχιά του».

Ο Δρ Ziri Younsi, αστροφυσικός στο University College London, ο οποίος δεν συμμετείχε στις παρατηρήσεις, χαρακτήρισε την ανακάλυψη «εξαιρετικά σημαντική».

«Είναι πολύ συναρπαστικό, γιατί αυτό το αντικείμενο πλησιάζει απίστευτα κοντά στον Τοξότη A* και στη μέγιστη ταχύτητά του κινείται περίπου με το 8% της ταχύτητας του φωτός, κάτι πραγματικά απίστευτο», ανέφερε.

Ο Younsi πρόσθεσε ότι η δυνατότητα χρήσης της τροχιάς του άστρου για την άμεση μέτρηση της περιστροφής της μαύρης τρύπας θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά την κατανόησή μας για την εξέλιξη του Γαλαξία μας.