Астрономы нашли новую звезду у сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути

Астрономы при помощи наземных телескопов открыли новую S-звезду S4716. Она обращается вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути за 4 года и приближается к ней на 98 астрономических единиц. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.

В конце прошлого века астрономы в ходе наблюдений за центром Млечного Пути выявили несколько десятков звезд, вращающихся вокруг радиоисточника Стрельца A*, которые были названы S-звезды. Эти светила сыграли одну из ключевых ролей в развитии астрофизики, позволив подтвердить существование сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики, и характеризуются вытянутыми орбитами, которые значительно приближаются к черной дыре, и скоростями движения до нескольких тысяч километров в секунду. 

Наблюдения за S-звездами позволяют отслеживать влияние на их орбитальное движение гравитации черной дыры и проверять предсказания Общей теорией относительности. В частности, ученым уже удалось увидеть особенности движения звезды S-02 в сильном гравитационном поле, наложить ограничения на нарушаемость принципа локальной пространственной инвариантности и увидеть прецессию Шварцшильда орбиты звезды.

Группа астрономов во главе с Флорианом Пайсскером (Florian Peißker) из Кельнского университета сообщила об открытии новой S-звезды, получившей обозначение S4716. Первоначально она была опознана как S29 вблизи периапса, однако затем данные были уточнены. В работе ученые анализировали данные наблюдений за центром Млечного Пути данных наблюдений в ближнем инфракрасном диапазоне инструментов OSIRIS, NACO и SINFONI комплекса телескопов VLT и инструмента NIRC2 обсерватории Кека.

Ученые определили, что S4716 наблюдалась в период с 2003 по 2020 год, ее путали с S62 в 2004, 2011 и 2012 годах, а в 2016 году ее наблюдения затрудняла звезда S-02. Прохождение периапса звездой S29 в 2021 году на самом деле было прохождением периапса звездой S4716. Светило было отнесена к классу B8/9-V, обладает звездной величиной в К-полосе на уровне 17, обращается вокруг Стрельца A* за 4,02 года, находясь на расстояниях от 98 до 702 астрономических единиц от черной дыры. Это самая компактная орбита звезды в S-скоплении, в момент максимального сближения с черной дырой звезда движется с расчетной скоростью 7956 километров в секунду. Предполагается, что масса S4716 может составлять 3-4 масс Солнца, не полностью исключается версия о том, что это очень компактная двойная система с расстоянием между звездами менее одной астрономической единицы. Расчеты показывают, что S4716 обращается вокруг объекта с массой (4,023±0,087)×10⁶ масс Солнца, что соответствует расчетам массы черной дыры, проведенным ранее. 

Ранее мы рассказывали о том, как S-звезды помогли уточнить массу сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. О том, как они помогли открыть черную дыру, можно узнать в материале «И все-таки они существуют».

Александр Войтюк