S301 krąży po niezwykle ciasnej orbicie wokół Sagittarius A* – supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum Drogi Mlecznej. Ruch gwiazdy zarejestrowano z precyzją, która dotąd była nieosiągalna, a kluczowe okazały się obserwacje prowadzone z użyciem Very Large Telescope Interferometer. S301 osiąga prędkość nawet 25 tys. km na sekundę, czyli ponad 8 proc. prędkości światła i około 100 tys. razy więcej niż samolot pasażerski.
Wyjątkowość odkrycia wynika nie tylko z prędkości, ale też z tego, jak blisko czarnej dziury przelatuje S301. Gwiazda zbliża się do Sagittarius A na dystans porównywalny z odległością między Saturnem a Słońcem*, co czyni ją rekordzistką również pod względem minimalnego podejścia do centralnej czarnej dziury naszej galaktyki.
Od lat ruchy gwiazd w pobliżu Sagittarius A* śledzi zespół kierowany przez Reinharda Genzla z Instytutu Maxa Plancka. Pojawienie się S301 wśród obserwowanych obiektów daje badaczom nową możliwość: zakładają, że w ciągu najbliższej dekady będą w stanie bezpośrednio wyznaczyć tempo obrotu Sagittarius A*. Ma to duże znaczenie dla testów ogólnej teorii względności Einsteina, ponieważ rotacja czarnej dziury powinna wpływać na czasoprzestrzeń w jej otoczeniu, a w konsekwencji powodować mierzalne zmiany w ruchu pobliskich gwiazd.
DLA CIEBIESamsung - przegląd oferty lodówek
Felix Mang z grupy badawczej wyjaśnia, że pełen obieg S301 wokół czarnej dziury trwa tylko 8,7 roku, a perycentrum orbity leży w odległości 12 razy większej niż dystans Ziemia–Słońce. Naukowiec podkreślał, że odkrycie S301 stwarza rzadką okazję do bardzo precyzyjnych pomiarów, a Stefan Gillessen zwracał uwagę, iż po raz pierwszy pojawiło się narzędzie pozwalające tak bezpośrednio badać podstawowe cechy masywnej czarnej dziury.
Astronomowie zaznaczają, że wychwycenie tak słabego obiektu w gęstym tle gwiazd było możliwe wyłącznie dzięki rozdzielczości systemu GRAVITY+ działającego w obserwatorium na Paranal w Chile. Frank Eisenhauer, główny inżynier projektu GRAVITY+, podkreślał, że tego typu obserwacji nie da się prowadzić w innym miejscu na świecie.
Następne lata mają przynieść dalsze pomiary: planowane są obserwacje z wykorzystaniem udoskonalonego GRAVITY+ oraz zmierzającego do rozpoczęcia pracy Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu. Priorytetem będzie dokładne śledzenie kolejnego cyklu orbitalnego S301. Zakłada się, że już dwa pełne okrążenia tej gwiazdy mogą wystarczyć, by po raz pierwszy precyzyjnie wyznaczyć wartość obrotu Sagittarius A*, co byłoby przełomem w badaniach czarnych dziur.