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].
Група астрономів, в основному з Інституту позаземної фізики Макса Планка, використовувала спостереження орбітальної динаміки S2 навколо СтрільцяA* 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].
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
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
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].
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
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
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]
Спостережні дані для орбіти S2 навколо галактичного центру
↑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.
↑ абGhez, 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. S2CID18243528.
↑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.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
↑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