S2 (зоря)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

S2, також відома як S0–2, — зоря в зоряному скупченні поблизу надмасивної чорної діри Стрілець A*, яка обертається навколо чорної діри з періодом 16,0518 років, великою напіввіссю близько 970 а.о. і перицентральнаою відстанню 120 а.о (17 світлових годин). Її орбітальний період лише приблизно на 30% довший, ніж у Юпітера, але вона не наближається до чорної діри ближче, ніж приблизно чотири відстані Нептуна від Сонця. За оцінками Європейської південної обсерваторії, на момент утворення зорі її маса становила приблизно 14 M☉[1].

Зміна видимого положення зорі S2 спостерігалося з 1995 року двома групами (в Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі та в Інституті позаземної фізики Макса Планка) у рамках спроби зібрати докази існування надмасивної чорної діри в центрі галактики Чумацький Шлях. Зібрані дані вказують на Стрілець A* як на місце розташування такої чорної діри, а її рух повністю узгоджується з метрикою Шварцшильда[2]. Особливо надійну перевірку загальної теорії відносності зали спостереження S2 під час близького проходу біля Стрільця A* в травні 2018 року[3].

Група астрономів, в основному з Інституту позаземної фізики Макса Планка, використовувала спостереження орбітальної динаміки S2 навколо Стрільця A* для вимірювання відстані від Землі до центру Галактики. Вони визначили, що воно становить 7,94 ± 0,42 кпк, що добре узгоджується з попередніми визначеннями іншими методами[4].

Назва[ред. | ред. код]

Позначення S0–2 вперше було використано в 1998 році. S0 вказує на зорю в межах однієї кутової секунди від Стрільця A*, а S0–2 була другою найближчою зорею на час вимірювань[5]. Та сама зоря була роком раніше занесена в інший каталог просто як S2 - друге з одинадцяти інфрачервоних джерел поблизу галактичного центру, пронумерованих приблизно проти годинникової стрілки[6]. Випадково в обох списках зоря опинилась під номером «2»[5].

Орбіта[ред. | ред. код]

Дуже ексцентрична орбіта S2 дає можливість перевірити загальну теорію відносності[7]. Релятивістські ефекти досягли максимуму під час проходу зорею перицентру орбіти в середині 2018 року[8][9].

Рух S2 також корисний для виявлення присутності інших об’єктів поблизу Стрільця A*. Вважається, що існують тисячі зір, а також темні залишки зір (зоряні чорні діри, нейтронні зорі, білі карлики), розподілені в обʼємі, через який рухається S2. Ці об’єкти мають збурювати орбіту S2, змушуючи її поступово відхилятися від кеплерівської еліптичної орбіти, яка б відповідала руху навколо однієї точкової маси[10]. Дослідження руху S2 дозволило оцінити, що загальна маса таких зоряних залишків становить менше одного відсотка маси надмасивної чорної діри[11].

Проходження перицентру в 2018 році[ред. | ред. код]

У 2018 році S2 максимально наблизилась до Стрільця A*, досягнувши швидкості 7650 км/с або майже 3% швидкості світла і пройшовши на відстані всього 120 астрономічних одиниць від чорної діри (приблизно 1400 радіусів Шварцшильда)[12][13]. S2 досягла перицентру 19 травня 2018 року, тоді як її видима з Землі променева швидкість досягла піку в квітні, а пізніше досягла мінімуму в кінці серпня та на початку вересня[12].

Незалежні дослідження, проведені командою GRAVITY[14][12][15] (на чолі з Райнхардом Ґензелем ) і Групою галактичного центру KECK/UCLA[16][17] (на чолі з Андреа Ґез) виявили червоне зміщення, яке узгодилось з передбаченнями загальної теорії відносності.

Додатковий аналіз виявив шварцшильдівську прецесію орбіти S2 на 12 кутових хвилин (0,2 градуса), спричинену близьким проходженням, що також повністю відповідає передбаченням загальній теорії відносності[18][19][20].

S0–102[ред. | ред. код]

У 2012 році було виявлено, що зоря під назвою S0–102 (або S55) обертається ще ближче до Стрільця A*, ніж S0–2. Ця зоря в шістнадцять разів тьмяніша від S0–2, і знадобилося багато років спостережень, щоб відрізнити її від місцевого інфрачервоного фону. Орбітальний період S0–102 становить всього 11,5 років. 

Пізніше була відкрита ще ближча зоря S62 з орбітальним періодом 9,9 року[21].

Галерея зображень[ред. | ред. код]

  • Зображення художника S2, що проходить повз надмасивну чорну діру (зверніть увагу, що чорна діра зображена не в масштабі) у центрі Чумацького Шляху, що підтверджує гравітаційне червоне зміщення[22]
    Зображення художника S2, що проходить повз надмасивну чорну діру (зверніть увагу, що чорна діра зображена не в масштабі) у центрі Чумацького Шляху, що підтверджує гравітаційне червоне зміщення[22]
  • Розраховані орбіти S2 та п’яти інших зір навколо надмасивної чорної діри Sgr A* у галактичному центрі[23]
    Розраховані орбіти S2 та п’яти інших зір навколо надмасивної чорної діри Sgr A* у галактичному центрі[23]
  • Спостережні дані для орбіти S2 навколо галактичного центру
    Спостережні дані для орбіти S2 навколо галактичного центру

Список літератури[ред. | ред. код]

  1. ↑ Habibi, M. та ін. (2017). Twelve years of spectroscopic Monitoring in the galactic center: The closest look at S-stars near the black hole. The Astrophysical Journal. 847 (2): 120. arXiv:1708.06353. Bibcode:2017ApJ...847..120H. doi:10.3847/1538-4357/aa876f.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  2. ↑ Abuter, R.; Amorim, A.; Bauböck, M.; Berger, J. P.; Bonnet, H.; Brandner, W.; Cardoso, V.; Clénet, Y.; De Zeeuw, P. T. (16 квітня 2020). Detection of the Schwarzschild precession in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole. Astronomy & Astrophysics. 636 (L5): L5. arXiv:2004.07187. Bibcode:2020A&A...636L...5G. doi:10.1051/0004-6361/202037813.
  3. ↑ Do, Tuan та ін. (16 серпня 2019). Relativistic redshift of the star S0–2 orbiting the Galactic center supermassive black hole. Science. 365 (6454): 664—668. arXiv:1907.10731. Bibcode:2019Sci...365..664D. doi:10.1126/science.aav8137. PMID 31346138.
  4. ↑ Galactic Center Research (PDF). Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik. Архів оригіналу (PDF) за 6 вересня 2006. Процитовано 26 березня 2013.
  5. ↑ а б Ghez, A.M.; Klein, B.L.; Morris, M.; Becklin, E.E. (1998). High Proper‐Motion Stars in the Vicinity of Sagittarius A*: Evidence for a supermassive black hole at the center of our galaxy. The Astrophysical Journal. 509 (2): 678—686. arXiv:astro-ph/9807210. Bibcode:1998ApJ...509..678G. doi:10.1086/306528. S2CID 18243528.
  6. ↑ Eckart, A.; Genzel, R. (1997). Stellar proper motions in the central 0.1 pc of the Galaxy. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 284 (3): 576—598. Bibcode:1997MNRAS.284..576E. doi:10.1093/mnras/284.3.576.
  7. ↑ Black hole as peep-hole. ScienceNews.
  8. ↑ Ghez, Andrea M. (speaker) (19 квітня 2016). Black Holes @ 100 Workshop: Galactic Center (video lecture). Harvard University: Black Hole Initiative. Подія сталася на 31:55. ... we are ‘2018 or bust’ these days, because at that moment your orbital determination becomes so much better
  9. ↑ A star is about to plunge head first toward a monster black hole. Astronomers are ready to watch. 7 березня 2018.
  10. ↑ Sabha, Nadeen; Eckart, Andreas; Merritt, David; Zamaninasab, Mohammad; Witzel, Gunther; García-Marín, Macarena; Jalali, Behrang; Valencia-S., Monica та ін. (September 2012). The S-Star Cluster at the Center of the Milky Way: On the nature of diffuse NIR emission in the inner tenth of a parsec. Astronomy and Astrophysics. 545: A70. arXiv:1203.2625. Bibcode:2012A&A...545A..70S. doi:10.1051/0004-6361/201219203.
  11. ↑ Gillessen, S. та ін. (2009). Monitoring stellar orbits around the massive black hole in the galactic center. The Astrophysical Journal. 692 (2): 1075—1109. arXiv:0810.4674. Bibcode:2009ApJ...692.1075G. doi:10.1088/0004-637X/692/2/1075.
  12. ↑ а б в Witze, Alexandra (26 липня 2018). Milky Way's black hole provides long-sought test of Einstein's general relativity. Nature (англ.). 560 (7716): 17. Bibcode:2018Natur.560...17W. doi:10.1038/d41586-018-05825-3. PMID 30065325.
  13. ↑ Devlin, Hannah (26 липня 2018). Star spotted speeding near black hole at centre of Milky Way. The Guardian. Процитовано 18 січня 2021.
  14. ↑ Genzel, Reinhard та ін. (26 липня 2018). Detection of the gravitational redshift in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole. Astronomy & Astrophysics (Letter to the editor). 615: L15. arXiv:1807.09409. Bibcode:2018A&A...615L..15G. doi:10.1051/0004-6361/201833718.
  15. ↑ First Successful Test of Einstein's General Relativity Near Supermassive Black Hole - Culmination of 26 years of ESO observations of the heart of the Milky Way. www.eso.org (англ.). Процитовано 17 січня 2021.
  16. ↑ Do, Tuan; Hees, Aurelien; Ghez, Andrea; Martinez, Gregory D.; Chu, Devin S.; Jia, Siyao; Sakai, Shoko; Lu, Jessica R.; Gautam, Abhimat K. (16 серпня 2019). Relativistic redshift of the star S0-2 orbiting the Galactic center supermassive black hole. Science (англ.). 365 (6454): 664—668. arXiv:1907.10731. Bibcode:2019Sci...365..664D. doi:10.1126/science.aav8137. ISSN 0036-8075. PMID 31346138.
  17. ↑ Siegel, Ethan (1 серпня 2019). General Relativity Rules: Einstein Victorious In Unprecedented Gravitational Redshift Test. Medium (англ.). Процитовано 17 січня 2021.
  18. ↑ Abuter, R.; Amorim, A.; Bauböck, M.; Berger, J. P.; Bonnet, H.; Brandner, W.; Cardoso, V.; Clénet, Y.; Zeeuw, P. T. de (1 квітня 2020). Detection of the Schwarzschild precession in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole. Astronomy & Astrophysics (англ.). 636: L5. arXiv:2004.07187. Bibcode:2020A&A...636L...5G. doi:10.1051/0004-6361/202037813. ISSN 0004-6361.
  19. ↑ Dance around the heart of our Milky Way. Max Planck Society (англ.). 16 квітня 2020. Процитовано 18 січня 2021.
  20. ↑ Sai Zhai (4 серпня 2020). The first detection of the Schwarzschild precession in the orbit of the star S2. Astrobites (амер.). Процитовано 18 січня 2021.
  21. ↑ S62 on a 9.9 yr Orbit around SgrA*, The Astrophysical Journal, American Astronomical Society, 889 (1), 2020: 61, arXiv:2002.02341, Bibcode:2020ApJ...889...61P, doi:10.3847/1538-4357/ab5afd{{citation}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  22. ↑ First successful test of Einstein's General Relativity near supermassive black hole – Culmination of 26 years of ESO observations of the heart of the Milky Way (Пресреліз). European Southern Observatory. Процитовано 26 липня 2018.
  23. ↑ Eisenhauer, F.; Genzel, R.; Alexander, T.; Abuter, R.; Paumard, T.; Ott, T.; Gilbert, A.; Gillessen, S.; Horrobin, M.; Trippe, S.; Bonnet, H.; Dumas, C.; Hubin, N.; Kaufer, A.; Kissler‐Patig, M.; Monnet, G.; Strobele, S.; Szeifert, T.; Eckart, A.; Schodel, R.; Zucker, S. (2005). SINFONI in the Galactic Center: Young Stars and Infrared Flares in the Central Light‐Month. The Astrophysical Journal. 628 (1): 246—259. arXiv:astro-ph/0502129. Bibcode:2005ApJ...628..246E. doi:10.1086/430667. S2CID 122485461.

Посилання[ред. | ред. код]

Зорі сузір'я Стрільця
Баєр
Флемстида
Змінні
HR
HD
Глізе
MOA
OGLE
PSR
WR
Інші
Екзопланети
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=S2_(зоря)&oldid=41396822