Phát hiện S301, ngôi sao nhanh nhất từng biết, quay sát hố đen trung tâm Ngân Hà

Các nhà thiên văn đã xác định S301 là ngôi sao nhanh nhất từng được đo, với vận tốc cực đại khoảng 90 triệu km/giờ khi lao qua vùng hấp dẫn quanh Sagittarius A*, hố đen siêu nặng ở trung tâm Ngân Hà.

Nghiên cứu được Reuters và The Guardian tường thuật ngày 19/8 cho thấy S301 có khối lượng khoảng gấp rưỡi Mặt Trời và sáng hơn khoảng năm lần. Nó đi theo quỹ đạo rất dẹt, hoàn thành một vòng trong 8,7 năm và ở điểm gần nhất chỉ cách hố đen khoảng 11,5 đơn vị thiên văn — hơi xa hơn khoảng cách trung bình từ Sao Thổ đến Mặt Trời.

Tại đoạn gần nhất, S301 đạt hơn 8% vận tốc ánh sáng. Con số này không vi phạm thuyết tương đối: ngôi sao vẫn chậm hơn ánh sáng, nhưng nhanh đủ để các hiệu ứng tương đối tính trở nên có thể đo.

Phòng thí nghiệm tự nhiên

Sagittarius A* có khối lượng khoảng bốn triệu Mặt Trời và cách Trái Đất chừng 26.000 năm ánh sáng. Các nhà khoa học suy ra đặc tính của nó qua vật chất và sao chuyển động xung quanh.

Quỹ đạo ngắn và gần của S301 có thể giúp đo “spin”, tức tốc độ và hướng quay của hố đen. Theo thuyết tương đối rộng, hố đen quay kéo không-thời gian xung quanh và làm hướng quỹ đạo thay đổi rất nhỏ. Tín hiệu này phải được tách khỏi ảnh hưởng của vật chất khác gần tâm thiên hà.

Nhóm nghiên cứu theo dõi S301 bằng Very Large Telescope Interferometer ở Chile. Quan sát trong những năm tới có thể cho biết hiệu ứng kéo khung có đủ rõ để đo spin trực tiếp hay không.

S301 có thể từng thuộc một hệ sao đôi bị Sagittarius A* phá vỡ: một sao bị bắn ra, còn S301 bị giữ trên quỹ đạo chặt. Đây là giả thuyết phù hợp dữ liệu, không phải lịch sử đã được quan sát trực tiếp.