سریع‌ترین ستاره راه شیری؛ کشف S301 در مدار سیاه‌چاله قلب کهکشان

کشف ستاره‌ای فوق‌سریع در قلب کهکشان راه شیری، دریچه‌ای تازه به سوی درک ویژگی‌های پنهان سیاه‌چاله کمان ای* گشوده است. این جرم آسمانی که با سرعتی بی‌سابقه در حال حرکت است، می‌تواند فرضیات فعلی فیزیک درباره مرکز کهکشان ما را به چالش بکشد.

ستاره S301؛ سریع‌ترین مسافر در مرکز کهکشان

اخترشناسان موفق به شناسایی ستاره‌ای با نام S301 شده‌اند که با سرعت خیره‌کننده ۲۵ هزار کیلومتر بر ثانیه به دور سیاه‌چاله کلان‌جرم مرکزی می‌چرخد. این سرعت که معادل حدود ۸.۵ درصد سرعت نور است، S301 را به سریع‌ترین ستاره شناخته‌شده در کهکشان راه شیری تبدیل کرده است.

این ستاره برخلاف اجرام دیگر، مداری بسیار کشیده دارد که تنها در ۸.۷ سال یک دور کامل را طی می‌کند. در نزدیک‌ترین نقطه از مدار خود، این ستاره به فاصله‌ای معادل فاصله زحل تا خورشید از سیاه‌چاله نزدیک می‌شود که این امر فرصتی استثنایی برای مطالعه گرانش فراهم می‌کند.

آزمایشگاه طبیعی برای اثبات نظریات اینشتین

استفاده از ستارگان به عنوان ابزارهای اندازه‌گیری، راه اصلی مطالعه سیاه‌چاله‌هاست؛ چرا که این اجرام خود نوری از خود ساطع نمی‌کنند. ستاره S301 به دلیل نزدیکی بسیار زیاد به سیاه‌چاله کمان ای*، می‌تواند ویژگی‌های پیچیده‌ای نظیر میزان چرخش و گشتاور چهارقطبی را آشکار سازد.

"مرکز کهکشان مانند یک آزمایشگاه دورافتاده عمل می‌کند که در آن ستارگان نقش ابزارهای دقیق اندازه‌گیری را ایفا می‌کنند."

یکی از هیجان‌انگیزترین جنبه‌های این کشف، بررسی پدیده اثر لنز-تیرینگ است. در این حالت، چرخش سریع سیاه‌چاله باعث کشیدگی بافت فضا-زمان می‌شود؛ پدیده‌ای که دانشمندان آن را به چرخاندن یک قاشق در ظرف عسل تشبیه می‌کنند.

معمای منظومه دوتایی و آینده رصدها

برخی از پژوهشگران معتقدند S301 ممکن است زمانی بخشی از یک منظومه دوتایی بوده باشد که بر اثر سازوکار هیلز در اثر کشش گرانشی سیاه‌چاله از همدم خود جدا شده است. یافتن این همدم گمشده می‌تواند تاییدکننده این فرضیه باشد.

انتظار می‌رود در اواخر سال ۲۰۳۱، زمانی که این ستاره دوباره به حضیض مداری خود می‌رسد، داده‌های ارزشمندی از چرخش سیاه‌چاله به دست آید. همچنین تلسکوپ‌های نسل جدید مانند دوربین MICADO در رصدخانه جنوبی اروپا، دقت این محاسبات را در دهه آینده به سطح جدیدی خواهند برد.

در نهایت، مطالعه رفتار ستاره S301 می‌تواند منجر به تایید یا رد قضیه بی‌مو بودن سیاه‌چاله‌ها شود و درک ما را از ساختار بنیادین فضا-زمان در قلب کهکشان راه شیری متحول کند.