Самая быстрая, из когда-либо найденных, звезда движется со скоростью 8% скорости света
В центре нашей галактики сотни звезд вращаются вокруг сверхмассивной черной дыры. Большинство этих звезд имеют достаточно большие орбиты, чтобы их движение описывалось ньютоновской гравитацией и законами движения Кеплера. Но некоторые орбиты настолько близки, что их орбиты могут быть точно описаны только общей теорией относительности Эйнштейна. Звезда с наименьшей орбитой известна как S62. Самое близкое приближение к черной дыре заставляет ее двигаться со скоростью более 8% скорости света.
Сверхмассивная черная дыра нашей галактики известна как Стрелец A. Это масса около 4 миллионов Солнц, и мы знаем это из-за звезд, которые вращаются вокруг нее. На протяжении десятилетий астрономы отслеживали движение этих звезд. Вычисляя их орбиты, мы можем определить массу черной дыры.
Наиболее изученная звезда, вращающаяся вокруг черной дыры, известна как S2. Это яркая голубая гигантская звезда, которая обращается вокруг черной дыры каждые 16 лет. В 2018 году S2 приблизилась к черной дыре вплотную, это дает нам возможность наблюдать эффект относительности, известный как гравитационное красное смещение. Если вы подбрасываете мяч в воздух, он замедляется при подъеме. Если вы направите луч света в небо, свет не замедлится, но гравитация заберет часть его энергии. В результате луч света становится красным, когда он поднимается из гравитационного колодца. Этот эффект был замечен в лаборатории, но S2 дал нам возможность увидеть его в реальном мире. Конечно же, при близком приближении свет S2 сместился к красному, как и было предсказано.
В течение многих лет S2 считалась самой близкой звездой к этой черной дыре, но затем была открыта S62. Как недавно обнаружила команда ученых, это звезда примерно вдвое массивнее Солнца, которая обращается вокруг черной дыры каждые десять лет. По их расчетам, при самом близком приближении ее скорость приближается к 8% скорости света. Это так быстро, что в игру вступает замедление времени. Час на S62 будет длиться около 100 земных минут.
Из-за своей близости к черной дыре S62 не следует по кеплеровской орбите. Вместо того чтобы быть просто эллипсом, он следует за движением спирографа, где его орбита прецессирует примерно на 10° с каждым циклом. Этот вид релятивистской прецессии впервые наблюдался на орбите Меркурия, но только как небольшой эффект.
Осенью 2022 года S62 сделает еще один близкий подход к черной дыре. Это должно позволить астрономам проверить эффекты теории относительности даже более точно, чем близкое приближение S2.
Источник: www.astronews.ru
UPD. К посту есть вопросы #comment_177544475
В потускнении Бетельгейзе обвинили превращение плазмы в пыль
Астрономы с помощью наземных и космических обсерваторий выяснили, что причиной недавнего рекордного потускнения сверхгиганта Бетельгейзе стал выброс плазменного пузыря и конвективной ячейки. Пройдя сквозь атмосферу звезды, плазма охладилась, образовав пылевое облако. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Бетельгейзе находится на расстоянии около 700 световых лет от Солнца в созвездии Ориона. Этот красный сверхгигант во много раз массивнее Солнца и считается одной из крупнейших известных звезд. Текущий возраст Бетельгейзе составляет около восьми миллионов лет: предполагается, что в ближайшие десять тысяч лет произойдет гравитационный коллапс ядра, и звезда взорвется как сверхновая II типа.
Бетельгейзе принадлежит к типу полуправильных переменных звезд и демонстрирует долгопериодические колебания блеска. Однако, в период с ноября 2019 года по март 2020 года она рекордно потускнела за всю историю фотоэлектронных наблюдений: ее видимая звездная величина упала с 0,6 до 1,6. Тогда некоторые астрономы посчитали, что гигант готов взорваться, однако в апреле этого года ее яркость восстановилась до обычных значений.
Первоначально существовало две версии сильного падения блеска Бетельгейзе: резкое охлаждение видимой поверхности звезды из-за сильных пульсаций или конвективных процессов и обширный выброс пыли по направлению к земному наблюдателю. Вторая версия вскоре получила подтверждение: над конвективными ячейками звезды обнаружили пылевые облака. Доказательства — данные наблюдений в субмиллиметровом диапазоне — есть и у первой версии.
Группа астрономов во главе с Андреа Дюпри (Andrea Dupree) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики опубликовала результаты анализа данных наблюдений за Бетельгейзе в 2019–2020 годах. Данные собрали с помощью «Хаббла», следившим за звездой в ультрафиолетом диапазоне, наземной обсерватории STELLA, которая получала информацию о движении внешних слоев звезды, космической обсерватории STEREO и наземных наблюдателей и обсерваторий (например, TrES), которые отслеживали изменения яркости Бетельгейзе.
Ученые пришли к выводу, что в прошлом году из крупной конвективной ячейки на видимой поверхности гиганта произошел выброс плазмы, который был ускорен расширяющимися слоями звезды в ходе очередного цикла долговременных пульсаций. Расширяющийся плазменный пузырь прошел через горячую атмосферу звезды в более холодные внешние области, где плазма остыла, что привело к образованию частиц пыли, создавших пылевое облако, наблюдавшееся в южном полушарии Бетельгейзе.
Ожидается, что следующий минимум яркости звезда пройдет в апреле 2021 года, наблюдения за ней будут вестись при помощи космических обсерваторий. Близость звезды позволяет в ходе долговременных наблюдений за ней в деталях изучить процессы потери массы сверхгигантом и его околозвездной среды.
Бетельгейзе — не единственная из полуправильных переменных звезд, которая демонстрирует неоднородные изменения блеска. В прошлом году российские астрономы выявили похожее поведение у звезды V Гончих Псов, которое объяснялось асимметричной пылевой оболочкой.

































