ستاره‌شناسان سریع‌ترین ستاره شناخته شده در کهکشان راه شیری را شناسایی کردند

نزدیکی بسیار زیاد این ستاره به سیاهچاله ی مرکزی کهکشان راه شیری یعنی کمان ای* به این معنی است که می‌تواند پنجره جدیدی به سوی ویژگی‌های بنیادی سیاه‌چاله باز کند.

ستاره‌شناسان سریع‌ترین ستاره شناخته شده در کهکشان راه شیری را شناسایی کرده‌اند که به دور سیاهچاله غول‌پیکر در قلب کهکشان در حال چرخش است.

این ستاره که S301 نام دارد، با سرعت حدود ۲۵۰۰۰ کیلومتر (۱۵۵۰۰ مایل) در ثانیه حرکت می‌کند، ۱۰۰۰۰۰ برابر سریع‌تر از یک هواپیمای تجاری. همچنین نزدیک‌ترین ستاره شناخته شده به سیاهچاله مرکزی کهکشان راه شیری، کمان ای*، است و در حال نزدیک شدن به آن، تقریباً به اندازه فاصله زحل تا خورشید است.

فلیکس مانگ، دانشجوی دکترا در موسسه فیزیک فرازمینی ماکس پلانک (MPE) در گارچینگ، آلمان، و نویسنده مطالعه‌ای که بر اساس یافته‌ها منتشر شده است، گفت: «نکته ویژه در مورد این ستاره این است که در مداری بسیار نزدیک به دور کمان ای* می‌چرخد و تنها ۸.۷ سال طول می‌کشد تا این مدار را کامل کند و با فاصله‌ای تنها ۱۲ برابر فاصله زمین تا خورشید به سیاه‌چاله نزدیک می‌شود. این بی‌سابقه است.»

نزدیکی بسیار زیاد این ستاره به کمان ای* به این معنی است که می‌تواند دریچه‌ای جدید به سوی ویژگی‌های بنیادی سیاه‌چاله و محیط خشن اطراف آن باز کند.

پیش‌بینی می‌شود که سیاه‌چاله‌ها مانند بسیاری از اجرام در آسمان شب، چرخش داشته باشند. طبق نظریه نسبیت عام انیشتین، یک سیاه‌چاله در حال چرخش، فضا-زمان را به همراه خود می‌کشد و مدار ستارگان اطراف را منحرف می‌کند. این اثر فقط برای اجرامی که در فاصله نزدیک به دور سیاه‌چاله‌های با چرخش سریع می‌چرخند، معنادار است.

به نظر می‌رسد S301 ترکیب کاملی از یک مدار بسیار خارج از مرکز (نامتوازن) و بسیار فشرده را دارد.

دکتر استفان گیلسن، دانشمند ارشد MPE و یکی از نویسندگان این مطالعه که در مجله Nature منتشر شده است، گفت: «برای اولین بار، ما واقعاً قادر خواهیم بود چرخش یک سیاه‌چاله عظیم را به طور مستقیم اندازه‌گیری کنیم، که این یک آزمایش کلیدی برای نظریه انیشتین خواهد بود . »

تصویری که مدار ستاره S301 را به دور سیاهچاله نشان می‌دهد.
مجموعه‌ای از تصاویر VLTI رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) چندین ستاره را نشان می‌دهد که به دور کمان ای* (Sagittarius A*) می‌چرخند. S301 نسبت به بقیه به کمان ای* نزدیک‌تر است؛ منحنی توپر بخشی از مدار آن را که قبلاً تکمیل شده است نشان می‌دهد، در حالی که منحنی خط‌چین مسیری را که طی خواهد کرد نشان می‌دهد. عکس: ESO/Gravity/Reuters

پیش از این فرض بر این بود که برای تخمین چرخش کمان ای*، نیاز به اندازه‌گیری حرکت چندین ستاره برای چندین دهه است. دانشمندان توانستند مدار S301 را تا سال ۲۰۱۷ ردیابی کنند و با ردیابی آن در نزدیکترین گذر بعدی‌اش در سال ۲۰۳۱، امیدوارند داده‌های کافی داشته باشند.

مانگ گفت: «امیدواریم با این ستاره، ظرف ۱۰ سال آینده، چرخش سیاه‌چاله را اندازه‌گیری کنیم.»

این مشاهدات با استفاده از تداخل‌سنج تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا ( VLTI ) در رصدخانه پارانال در شیلی انجام شد که نور چهار تلسکوپ ۸ متری را با هم ترکیب می‌کند.

اگرچه این ستاره به طور غیرمعمولی به سیاهچاله مرکزی نزدیک است، اما انتظار نمی‌رود از افق رویداد آن عبور کند، نقطه‌ای که اجرام هرگز نمی‌توانند از آن فرار کنند.

مانگ گفت: «سیاه‌چاله‌ها به عنوان جاروبرقی‌های کیهانی در نظر گرفته می‌شوند که هر چیزی را که به دستشان برسد، می‌بلعند. اما این فقط یک جسم عظیم است. در واقع تفاوت چندانی با چیزی که به دور خورشید می‌چرخد، ندارد و در این مدار باقی خواهد ماند.»

دکتر زیری یونسی، اخترفیزیکدان دانشگاه کالج لندن، که در این مشاهدات نقشی نداشته است، گفت: «این کشف فوق‌العاده مهم است. بسیار هیجان‌انگیز است زیرا این سیاه‌چاله به طرز دیوانه‌واری به کمان ای* نزدیک می‌شود و در اوج خود با سرعت حدود ۸ درصد سرعت نور حرکت می‌کند که دیوانه‌کننده است.»

یونسی گفت که استفاده از مدار برای اندازه‌گیری چرخش سیاه‌چاله، می‌تواند درک تکامل کهکشان راه شیری را متحول کند.

منبع : روزنامه گاردین