S2 (stjärna)

S2

Bild av det galaktiska centrumet som visar positionen för S2. Kredit : ESO / MPE /Gillessen et al .
Observationsdata Epoch J2000.0 Equinox J2000.0 ( ICRS )
Konstellation	Skytten
Rätt uppstigning	17 h 45 m 40,0442 s
Deklination	−29° 00′ 27,975″
Egenskaper
Spektral typ	B0-2 V
Astrometri
Distans	7 940 ± 420 st
Bana
Följeslagare	Skytten A*
Period (P)	16.0518 år
Halvstor axel (a)	0,12540 ± 0,00018″
Excentricitet (e)	0,88466 ± 0,00018
Lutning (i)	133,818 ± 0,093°
Nodens longitud (Ω)	227,85 ± 0,19°
Periastron -epok (T)	2018,37974 ± 0,00015
Argument för periastron (ω) (sekundär)	66,13 ± 0,12°
Övriga beteckningar
[CRG2004] 13, [GKM98] S0–2, [PGM2006] E1, [EG97] S2, [GPE2000] 0,15, [SOG2003] 1, S0–2.
Databasreferenser
SIMBAD	data

S2 , även känd som S0–2 , är en stjärna i stjärnhopen nära det supermassiva svarta hålet Sagittarius A* (Sgr A*), som kretsar runt den med en period av 16,0518 år, en halvstor axel på cirka 970 au , och ett pericenteravstånd på 17 ljustimmar (18 Tm eller 120 au ) – en omloppsbana med en period som bara är cirka 30 % längre än Jupiters tid runt solen , men som inte kommer närmare än cirka fyra gånger avståndet från Neptunus från solen . Massan när stjärnan först bildades uppskattas av European Southern Observatory (ESO) ha varit ungefär 14 M _☉ . Baserat på dess spektraltyp (B0V ~ B3V), har den förmodligen en massa på 10 till 15 solmassor .

Dess skiftande synbara position har övervakats sedan 1995 av två grupper (vid UCLA och vid Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics ) som en del av ett försök att samla bevis för att det finns ett supermassivt svart hål i mitten av Vintergatans galax . De ackumulerande bevisen pekar på att Sgr A* är platsen för ett sådant svart hål. År 2008 hade S2 observerats i en hel omloppsbana. År 2020, halvvägs genom sin nästa omloppsbana, släppte GRAVITY-samarbetet en analys som visar full överensstämmelse med Schwarzschild geodesics .

Ett team av astronomer, främst från Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, använde observationer av S2:s omloppsdynamik runt Sgr A* för att mäta avståndet från jorden till det galaktiska centrumet. De fastställde att det var 7,94 ± 0,42 kiloparsecs , i nära överensstämmelse med tidigare bestämningar med andra metoder.

S2 spårades exakt under sin närgång till Sgr A* i maj 2018 , med resultat i överensstämmelse med allmänna relativitetsförutsägelser.

Nomenklatur

Beteckningen S0–2 användes första gången 1998. S0 indikerar en stjärna inom en bågesekund från Sgr A* , vilket indikerar det galaktiska centrumet, och S0–2 var den näst närmaste stjärnan som sågs vid tidpunkten för mätningarna. Stjärnan hade katalogiserats helt enkelt som S2 ett år tidigare, den andra av elva infraröda källor nära det galaktiska centrumet, numrerade ungefär moturs. Det är en slump att stjärnan är numrerad "2" i båda listorna; andra kataloger numrerar det annorlunda.

Bana

Den mycket excentriska omloppsbanan för S2 kommer att ge astronomer en möjlighet att testa för olika effekter som förutspås av allmän relativitet och till och med extradimensionella effekter. Dessa effekter nådde ett maximum när det närmaste, vilket inträffade i mitten av 2018. Givet en ny uppskattning på 4,31 miljoner M _☉ för massan av det svarta hålet Sgr A* och S2:s närliggande inflygning, gör detta S2 till den snabbaste kända ballistiska omloppsbanan, och når hastigheter som överstiger 5 000 km/s (11 000 000 mph, eller 1 ⁄ 60 hastigheten) ljus) och en acceleration på cirka 1,5 m/s ² (nästan en sjättedel av jordens yttyngdkraft).

Rörelsen av S2 är också användbar för att detektera närvaron av andra objekt nära Sgr A* . Man tror att det finns tusentals stjärnor, såväl som mörka stjärnrester (stjärniga svarta hål, neutronstjärnor , vita dvärgar ) fördelade i volymen genom vilken S2 rör sig. Dessa objekt kommer att störa S2:s omloppsbana, vilket gör att den gradvis avviker från Kepler-ellipsen som kännetecknar rörelse runt en enda punktmassa . Hittills är den starkaste begränsningen som kan läggas på dessa rester att deras totala massa utgör mindre än en procent av massan av det supermassiva svarta hålet.

2018 pericentre passage

Under 2018 kom S2 närmast Sgr A* och nådde 7650 km/s eller nästan 3 % av ljusets hastighet, samtidigt som den passerade det svarta hålet på ett avstånd av bara 120 AU eller ungefär 1400 gånger dess Schwarzschild-radie . S2 nådde sitt pericenter den 19 maj 2018, medan dess hastighet i siktlinjen från jorden nådde sin topp i april och nådde senare sitt minimum i slutet av augusti och början av september.

Oberoende analyser av GRAVITY-samarbetet (ledd av Reinhard Genzel ) och KECK/UCLA Galactic Center Group (ledd av Andrea Ghez ) avslöjade en kombinerad tvärgående Doppler- och gravitationsrödförskjutning upp till 200 km/s/c, i överensstämmelse med allmänna relativitetsförutsägelser .

Ytterligare analys har avslöjat en Schwarzschild-precession på 12 bågminuter (0,2 grader) i S2:s omloppsbana orsakad av den nära passagen, helt i överensstämmelse med allmän relativitetsteori.

S0–102

Huvudartikel: S0–102

2012 visade det sig att en stjärna som heter S0–102 (eller S55) kretsade ännu närmare Vintergatans centrala supermassiva svarta hål än vad S0–2 gör. Vid en sextondel av ljusstyrkan för S0–2, kändes inte S0–102 initialt eftersom det krävdes många fler år av observationer för att skilja den från dess lokala infraröda bakgrund. S0–102 har en omloppstid på 11,5 år, till och med kortare än S0–2. Av alla stjärnor som kretsar runt det svarta hålet är det bara dessa två som har sina omloppsparametrar och banor fullt kända i rymdens alla tre dimensioner. Upptäckten av två stjärnor som kretsar kring det centrala svarta hålet så nära med deras banor fullständigt beskrivna är av extremt intresse för astronomer, eftersom paret tillsammans kommer att möjliggöra mycket mer exakta mätningar av gravitationens natur och generell relativitet kring det svarta hålet än vad som skulle vara möjligt från att använda S0–2 enbart.

En ännu närmare stjärna S62 har sedan dess upptäckts med en omloppstid på 9,9 år.

Bildgalleri

• 

  Konstnärens anteckning av S2 som passerar supermassivt svart hål (observera att det svarta hålet inte är i skalen) i mitten av Vintergatan, vilket bekräftar gravitationsmässigt rött skift

• 

  Banor av S0–2 och S0–102 runt Vintergatans supermassiva svarta hål

• 

  Antagna banor för S2 och fem andra stjärnor runt supermassiva svarta hålskandidaten Sgr A* vid Vintergatans galaktiska centrum

• 

  Observationer som visar upptäckten av S2:s omloppsbana kring det galaktiska centrumet

Se även

• Listor över stjärnor

externa länkar

• "Stjärnor som kretsar kring massiva Vintergatans centrum närmar sig inom 17 ljustimmar" ( Pressmeddelande). Europeiska sydobservatoriet . 16 oktober 2002.
• på YouTube
• "animationssida" . Galactic Center Group. University of California – Los Angeles . Arkiverad från originalet 2018-09-03 . Hämtad 2016-04-12 .