Zvezdana brzina: 7.800 puta brža od najbržeg aviona

Zvezda u blizini središta naše galaksije dostiže gotovo tri odsto brzine svetlosti dok kruži oko nečega što ima masu četiri miliona puta veću od mase Sunca, a pritom ne emituje sopstvenu svetlost. Praćenje njene orbite tokom gotovo tri decenije pomoglo je dvojici astronoma da osvoje Nobelovu nagradu.

U blizini središta Mlečnog puta, oko 26.000 svetlosnih godina od Zemlje, mlada plava zvezda iznova izvodi manevar koji deluje nemoguće, piše portal Space Daily.

Ona pada prema objektu koji se ne može videti, ubrzava do približno 7.650 kilometara u sekundi, a zatim ponovo odleće od njega. Tom brzinom mogla bi da pređe rastojanje od Zemlje do Meseca za manje od jednog minuta. Kreće se brzinom koja iznosi približno 2,55 odsto brzine svetlosti, dovoljno blizu tri odsto da efekti koje je predvideo Ajnštajn postanu merljivi.

Evropski astronomi ovu zvezdu nazivaju S2, dok je tim sa Opservatorije Kek označava kao S0-2. Nevidljivi objekat koji upravlja njenim kretanjem jeste Strelac A (Sagittarius A), supermasivna crna rupa u srcu naše galaksije.

Gotovo tri decenije dva nezavisna posmatračka programa, koje su predvodili Rajnhard Gencel i Andrea Gez, pratila su S2 i susedne zvezde kako iscrtavaju putanje oko te tamne tačke. Te orbite omogućile su nešto što fotografija u početku nije mogla: izmerile su masu nevidljivog objekta, pokazale koliko je ona gusto sabijena i postepeno odbacile sva prihvatljiva objašnjenja osim crne rupe.

Skriveno središte galaksije

Strelac A nalazi se u pravcu sazvežđa Strelac, ali usmeravanje teleskopa za vidljivu svetlost ka tom području neće otkriti središte Mlečnog puta. Prašina između nas i galaktičkog jezgra apsorbuje vidljivu svetlost i skriva gusto naseljeno područje iza nje.

Infracrveno zračenje prolazi kroz veliki deo te prašine. Počevši od devedesetih godina, Gencelov tim koristio je teleskope Evropske južne opservatorije u Čileu, dok je tim Andree Gez radio sa teleskopima Kek na Havajima. Obe grupe morale su da savladaju i zamućenje slike koje izaziva Zemljina atmosfera.

Jedan krug za 16 godina

Astronomi nisu morali da vide sam centralni objekat da bi izmerili njegovu gravitaciju. Orbita beleži privlačnu silu koja deluje na telo što se njome kreće. Ako istraživači poznaju veličinu i oblik orbite, brzinu zvezde i vreme potrebno da ona napravi jedan krug, mogu da izračunaju masu koja je odgovorna za njeno kretanje, prenosi Space Daily.

S2 je posebno dragocena jer njena orbita traje nešto manje od 16 godina. To je izuzetno kratko prema galaktičkim merilima. Suncu je potrebno preko 200 miliona godina da jednom obiđe Mlečni put, dok su astronomi mogli da posmatraju kako S2 završava čitavu orbitu tokom jednog radnog veka.

Merenja zvezde S2 i drugih obližnjih zvezda pokazuju da je masa približno 4,3 miliona puta veća od mase Sunca koncentrisana unutar pericentarskog rastojanja zvezde S2. Analiza orbita većeg broja zvezda, koju je sprovela kolaboracija GRAVITY, pokazala je da središnjim gravitacionim poljem dominira ova kompaktna masa, smeštena unutar najmanjeg rastojanja S2 od centra, koje iznosi približno 120 astronomskih jedinica.

Jato slabo vidljivih neutronskih zvezda, crnih rupa zvezdane mase ili drugih zvezdanih ostataka moglo bi, barem načelno, da bude tamno i masivno. Međutim, kada bi ih dovoljno bilo sabijeno u tako malom prostoru, takav sistem bio bi nestabilan. Objekti u jatu bi se sudarali, razilazili ili bi se čitav sistem urušio u vremenskom periodu suviše kratkom da bi mogao da objasni ono što astronomi posmatraju. Jedino objašnjenje koje opstaje jeste jedna supermasivna crna rupa.

Hiljadama puta brže od najbržeg aviona

S2 se ne kreće stalnom brzinom. Dok pada prema Strelcu A, gravitaciona potencijalna energija pretvara se u kinetičku. Njena izrazito eliptična orbita čini tu promenu posebno dramatičnom.

U blizini pericentra, u maju 2018. godine, zvezda je dostigla brzinu od približno 7.650 kilometara u sekundi, odnosno preko 25 miliona kilometara na sat. Taj procenat može delovati skromno jer nas je naučna fantastika navikla da brzinu svetlosti posmatramo kao jedino zaista impresivno merilo. Međutim, reč je o zvezdi koja ima masu nekoliko puta veću od mase Sunca i kreće se dovoljno brzo da pređe rastojanje jednako prečniku Zemlje za manje od dve sekunde. Američki avion Blackbird svojevremeno je dostigao brzinu od preko 3.500 kilometara na sat. Poređenja radi to je oko 7.800 puta sporije od masivne zvezde koja kruži oko crne rupe.