Немецкие ученые уточнили расчетную массу черной дыры в центре нашей Галактики

Сколько именно весит сверхмассивная черная дыра в сердце нашей Галактики? Она вращается? Объекты в ее окрестностях ведут себя точно так, как мы ожидаем в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна? Исследователи из Института Макса Планка искали ответы на эти вопросы.

Используя интерферометр VLTI в Европейской южной обсерватории, астрономы сделали самые глубокие и четкие изображения окрестностей сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики, доступные сегодня. Новые изображения приближают центр Млечного Пути в 20 раз больше, чем это было возможно до VLTI, и позволили обнаружить звезду, которую еще не видели рядом с черной дырой. Точно измерив орбиты отдельных звезд в центре Галактики, ученые получили данные, которые они использовали для расчета наиболее точной массы черной дыры.

Фото: https://assets.thehansindia.com/

Звездные рекордсмены

В поисках звезд возле черной дыры ученые разработали новые методы анализа, которые позволили им получить самые четкие и глубокие изображения центра Галактики, которые у нас есть.

«VLTI дает нам невероятное пространственное разрешение, и мы также видим на этих новых изображениях более тусклые звезды, чем когда-либо прежде. Мы поражены деталями, движением и количеством звезд, которые видны на изображениях вокруг черной дыры», – описывает исследователь Джулия Стадлер из Института астрофизики Макса Планка.

Ученым удалось идентифицировать звезду, которая была обозначена как S300 и еще не наблюдалась, что доказывает эффективность метода, используемого для захвата очень слабых объектов около Стрельца A *.

Во время последних наблюдений, которые члены команды проводили с марта по июль 2021 года, они сосредоточились на точных измерениях положения звезд по мере приближения к черной дыре. Им удалось зафиксировать движение звезды с пометкой S29, которая прошла в ближайшую точку орбиты в конце мая 2021 года. Она приблизилась к черной дыре на расстояние 13 миллиардов километров (что всего примерно в 90 раз больше, чем от Солнца до Земли) и двигалась со скоростью 8740 километров в секунду. До сих пор ни одна звезда не наблюдалась на таком близком расстоянии и с такой большой скоростью.

Фото: https://tass.ru/

«Отслеживание звезд на ближайших орбитах вокруг Стрельца A * позволяет нам детально исследовать гравитационное поле вокруг ближайшей сверхмассивной черной дыры. Чтобы проверить предсказания общей теории относительности и определить свойства черной дыры», – объясняет Райнхард Гензель, директор Института Макса Планка, получивший Нобелевскую премию по Стрельцу A * в 2020 году.

Эти новые наблюдения в сочетании со старыми данными подтвердили, что звезды движутся по орбитам в точности так, как теории описывают объекты, движущиеся вокруг черной дыры с массой 4,3 миллиона массы Солнца. Это наиболее точная оценка массы центральной черной дыры Млечного Пути. Исследователи также уточнили оценку расстояния до Стрельца A * в 27000 световых лет. Оба эти значения соответствуют ранее опубликованным данным Андрея Геза из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который в 2008 году оценил массу Стрельца A * от 4,1 до 4,5 миллионов солнечных масс.