Международная группа астрономов подтвердила существование звезды S301, которая установила сразу два рекорда: максимальную скорость движения среди известных звёзд и рекордную близость к сверхмассивной чёрной дыре. Открытие сделано на основе многолетних наблюдений в обсерватории Параналь в Чили, которой управляет Европейская южная обсерватория (ESO).
Звезда S301, масса которой в 1,5 раза превышает массу Солнца, обращается вокруг сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* (Sgr A*), расположенной в центре Млечного Пути. Полный оборот занимает всего 8,7 лет. В ближайшей к чёрной дыре точке своей сильно вытянутой орбиты S301 разгоняется до 25 000 километров в секунду — это 8% от скорости света, что в 100 000 раз быстрее скорости пассажирского самолёта. Ни у одной другой известной звезды подобная скорость зафиксирована не была.
Кроме того, S301 подходит к Sgr A* на расстояние, всего в 12 раз превышающее дистанцию от Земли до Солнца. Для сравнения: если поместить чёрную дыру в центр Солнечной системы, её граница оказалась бы вблизи орбиты Меркурия, а S301 приближалась бы почти до орбиты Сатурна.
Учёные полагают, что звезда не могла сформироваться в хаотичном окружении сверхмассивной чёрной дыры — скорее всего, она родилась вдали от неё. Вероятно, S301 изначально входила в двойную систему: при опасном сближении с массивным объектом гравитационные взаимодействия захватили одну звезду на экстремальную орбиту, а вторую выбросили за пределы галактики.
Особый интерес для науки представляет возможность измерить с помощью S301 скорость вращения чёрной дыры Sgr A*. Как пояснил Феликс Манг (Felix Mang), сотрудник Института внеземной физики Общества Макса Планка в Гархинге (Германия), «с этой звездой мы надеемся в ближайшие 10 лет измерить вращение чёрной дыры». Вращение искривляет пространство-время вокруг чёрной дыры, и эти искажения влияют на орбиты близлежащих объектов. По словам Штефана Гиллессена (Stefan Gillessen), также представляющего немецкий институт, впервые появилась возможность прямым способом вычислить вращение массивной чёрной дыры и проверить предсказания общей теории относительности Эйнштейна.
Первые признаки уникальности S301 были замечены весной 2023 года, а последующие наблюдения подтвердили её рекордные характеристики. Исследование стало возможным благодаря объединению возможностей четырёх восьмиметровых телескопов обсерватории Параналь.