Звезда S4714 представляет собой одну из самых уникальных звёзд, обнаруженных в центральной области Млечного Пути. Её орбита, скорость и физические характеристики делают её важным объектом для изучения экстремальных гравитационных условий вблизи сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* (Sgr A*).
Расположение и орбита
S4714 принадлежит к семейству звёзд, известных как звёзды типа S, которые обращаются вокруг Sgr A* — сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики. Эта звезда обладает одной из самых вытянутых орбит, известных на сегодняшний день. Эксцентриситет её орбиты составляет около 0,985, что означает, что её движение напоминает эллипс с крайне вытянутой формой.
На своём перицентре — самой близкой точке орбиты — S4714 приближается к чёрной дыре на расстояние всего 1,9 миллиарда километров. Для сравнения, это примерно в 13 раз больше расстояния между Землёй и Солнцем, что чрезвычайно мало по астрономическим меркам, учитывая размеры и массу чёрной дыры.
Скорость
Одной из самых впечатляющих характеристик S4714 является её скорость. На перицентре она достигает около 8% скорости света, что эквивалентно 24 000 километрам в секунду. Это делает её одной из самых быстрых звёзд, известных науке. Такой показатель скорости возможен из-за огромной гравитации, создаваемой Sgr A*, масса которой оценивается в 4 миллиона масс Солнца.
Период обращения
S4714 совершает полный оборот вокруг чёрной дыры за 12 лет. Это относительно короткий период для звезды, находящейся в таких экстремальных условиях. Для сравнения, звезда S2 — одна из наиболее изученных звёзд вблизи Sgr A* — имеет период обращения около 16 лет, но её орбита менее вытянута.
Физические характеристики
Масса S4714 оценивается в несколько солнечных масс, однако точное значение пока не установлено. Звезда находится на поздней стадии своей жизни, что может объяснять её необычные свойства. Её высокая скорость и близость к чёрной дыре делают её объектом повышенного интереса для астрофизиков.
Эффекты общей теории относительности
S4714 предоставляет уникальную возможность для проверки предсказаний общей теории относительности (ОТО). При её движении вокруг Sgr A* наблюдаются следующие явления:
- Гравитационное красное смещение: свет звезды теряет энергию, проходя через сильное гравитационное поле, что приводит к удлинению его длины волны.
- Прецессия орбиты: орбита звезды постепенно изменяет свою форму и ориентацию под воздействием гравитации чёрной дыры, что согласуется с предсказаниями ОТО.
- Замедление времени: из-за сильной гравитации время для объектов, находящихся близко к чёрной дыре, течёт медленнее по сравнению с наблюдателями, находящимися далеко от неё.
Открытие
S4714 была обнаружена в 2020 году командой астрономов под руководством Флориана Пейске из Института Макса Планка (Германия). Обнаружение стало возможным благодаря наблюдениям в инфракрасном диапазоне, которые позволяют изучать объекты в центре галактики, скрытые плотными облаками газа и пыли.
Для наблюдений использовались мощные телескопы, такие как Очень большой телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO). Эти инструменты оснащены адаптивной оптикой, которая компенсирует искажения, вызванные атмосферой Земли, обеспечивая исключительное разрешение.
Значение исследования
S4714 играет ключевую роль в понимании процессов, происходящих вблизи сверхмассивных чёрных дыр. Её изучение позволяет:
- Подтвердить и уточнить теоретические модели, описывающие гравитацию в экстремальных условиях.
- Исследовать влияние чёрной дыры на окружающее пространство, включая звёзды и газ.
- Углубить понимание эволюции галактических ядер и их взаимодействия с окружающими объектами.
Другие звёзды типа S
Помимо S4714, известны и другие звёзды вблизи Sgr A*, такие как S2, S4711 и S4716. Однако S4714 выделяется своей экстремальной орбитой и скоростью. Эти звёзды являются своеобразными "маяками", которые помогают учёным изучать свойства центральной чёрной дыры и проверять фундаментальные физические теории.
Звезда S4714 — это уникальный астрономический объект, который предоставляет учёным бесценные данные о поведении материи вблизи сверхмассивных чёрных дыр. Её характеристики, такие как высокая скорость, вытянутая орбита и близость к Sgr A*, делают её важным объектом для исследований. Наблюдения за S4714 продолжаются, и будущие открытия наверняка раскроют ещё больше тайн об этом удивительном объекте и экстремальных условиях, в которых он существует.