Komunikat prasowy

Najszybsza gwiazda Drogi Mlecznej okrąża supermasywna czarną dziurę tak blisko, że czuje jej obrót

19 sierpnia 2026

VLT images of the S301 star orbiting Sagittarius A* (Źródło: ESO/GRAVITY collaboration)

Astronomowie odkryli najszybszą znaną gwiazdę w naszej galaktyce, Drodze Mlecznej, krążącą wokół czarnej dziury w centrum. Gwiazda o nazwie S301 została wykryta przez Interferometr Bardzo Dużego Teleskopu (VLTI), należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Osiąga prędkość 25 000 km/s, poruszając się dookoła czarnej dziury o masie czterech milionów mas Słońca. Dociera bliżej czarnej dziury niż inne dotąd obserwowane gwiazdy, tak blisko, że odczuwa efekty rotacji czarnej dziury.

Dziesięciolecia starannego śledzenia gwiazd krążących wokół centralnej czarnej dziury naszej galaktyki, Sagittarius A*, doprowadziły do przełomowego odkrycia bardzo obiecującej gwiazdy S301. Ponieważ krąży tak blisko Sagittarius A*, otwiera nowe okno na fundamentalne własności czasoprzestrzeni w ekstremalnym środowisku czarnej dziury – mówi Reinhard Genzel, laureat Nagrody Nobla, dyrektor Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) w Garching w Niemczech, inicjator współpracy, która dokonała nowych obserwacji.

W przypadku tej gwiazdy wyjątkowe jest to, że krąży wokół Sagittarius A* po bardzo ciasnej orbicie, potrzebując jedynie 8,7 roku na pełen obieg. Co więcej, dociera do czarnej dziury na zaledwie 12 razy dalszy dystans niż odległość Ziemi od Słońca. To jest bezprecedensowe - tłumaczy Felix Mang, doktorant na MPE, autor badan opublikowanych w dzisiaj w Nature.

Podczas najbliższego przejścia obok czarnej dziury, gwiazda podróżuje z prędkością około 25 000 kilometrów na sekundę – 100 000 razy szybciej niż komercyjny samolot, albo ponad 8% prędkości światła – co czyni ją rekordzistką w kategorii najszybszej gwiazdy w Drodze Mlecznej. S301 dociera bliżej obiektu Sagittarius A* niż jakakolwiek inna obserwowana dotąd gwiazda, na dystans mniej więcej orbity Saturna wokół Słońca [1]. Ponieważ S301 znajduje się tak blisko Sagittarius A*, jest pierwszą znaną gwiazdą, której można użyć do bezpośredniego pomiaru rotacji czarnej dziury.

Astronomowie przewidują, że Sagittarius A* się obraca, podobnie, jak większość obiektów we Wszechświecie. Zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina, obracają się czarna dziura ciągnie za sobą czasoprzestrzeń i ją skręca, co wpływa na orbity otaczających ją gwiazd. Efekt jest odczuwany silniej przez obiekty orbitujące szybko rotującej czarne dziury w bliskiej odległości.

Dzięki tej gwieździe mamy nadzieję zmierzyć w ciągu najbliższych 10 lat rotację czarnej dziury (jej spin), mówi Mang. Stefan Gillessen, naukowiec z MPE, który także odgrywał wiodącą rolę w nowych badaniach, dodaje: po raz pierwszy będzie w stanie naprawdę dokładnie zmierzyć spin masywnej czarnej dziury, co będzie kluczowym testem dla teorii Einsteina. Juan Osorno, astronom z LIRA Observatoire de Paris–PSL we Francji, również z kluczową rolą w badaniach, dodaje: bez te gwiazdy musielibyśmy mierzyć ruch innych gwiazd przez kilkadziesiąt kolejnych lat, aby zbliżyć się do pomiaru spinu czarnej dziury.

Znalezienie S301, która jest na niebie dwa miliardy razy słabsza niż Betelgeza (pomarańczowa gwiazd w gwiazdozbiorze Oriona), nie było łatwym zadaniem. Zespół użył VLTI, aparatury w Obserwatorium Paranal w Chile, należącym do ESO, wraz z jego instrumentem GRAVITY, obecnie znanym jako GRAVITY+, po modernizacjach infrastruktury. [2] Supermoc VLTI leży w zdolności łączenia światłą od czterech 8-metrowych teleskopów, aby utworzyć „Wirtualny” teleskop o 15-krotnie lepszej zdolności przestrzenną niż pojedynczy 8-metrowy teleskop.

Na całym świecie tylko Paranal jest miejscem, w którym można dokonać tego typu obserwacji, ponieważ żadne inne obserwatorium nie posiada czterech 8-metrowych teleskopów, które potrafią pracować wspólnie jako interferometr, tłumaczy współautor Frank Eisenhauer, kierownik naukowy GRAVITY+ oraz dyrektor MPE.

Dzięki GRAVITY, a potem GRAVITY+, zespołowi udało się dostrzec nową gwiazdę wiosną 2023 roku, a następnie śledzić ją w celu określenia orbity. Udało się też prześledzić historię orbitalną S301 wstecz do 2017 roku, odkrywając że dokonała największego zbliżenia do centralne czarnej dziury  na początku 2023 roku. Właściwości orbitalne S301 oraz fakt, że gwiazda ta nie mogła powstać tak blisko masywnej czarnej dziury, wskazują że prawdopodobnie była częścią układu podwójnego, który został rozerwaniu przez siły pływowe Sagittarius A*. W tym procesie S301 została uwięziona przez grawitację czarnej dziury, a towarzysząca jej gwiazda została wyrzucona z dużą prędkością, najprawdopodobniej wystarczającą do całkowitego opuszczenia galaktyki.

Kolejne obserwacje za pomocą GRAVITY+ oraz instrument MICADO na nadchodzącym Ekstremalnie Wielkim Teleskopie (ELT), będą kluczowe do śledzenia trajektorii S301 prze następną dekadę, gdy dokona kolejnego najbliższego przejścia w 2031 roku. Obserwacje co najmniej dwóch pełnych orbit S301 pozwolą na ustalenie trajektorii z wystarczająco dużą precyzją, aby umożliwić grupie badawczej po raz pierwszy bezpośrednie określenie obrotu Sagittarius A*. To byłoby spełnienie marzeń – mówi Mang.

Uwagi

[1] W najbliższym punkcie Gwiazda przechodzi zaledwie 1,78 miliarda kilometrów od czarnej dziury, czyli około 12 razy dystans Słońce-Ziemia, albo 20% dalej niż odległość Słońce-Saturn.

[2] Kontynuując dziesięciolecia mapowania gwiazd orbitujących wokół centrum Drogi Mlecznej, przy pomocy różnych urządzeń ESO, zespół wykorzystuje do tego celu od 2017 roku instrument GRAVITY ma VLTI. Seria modernizacji zarówno instrumentu, jak i interferometru, nazwana GRAVITY+, był implementowana stopniowo w ciągu ostatnich kilku lat. Pozwala znajdować coraz słabsze obiekty.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule autorstwa GRAVITY+ Collaboration, pt. „Discovery of a star sensitive to the spin of Sgr A*”, który ukaże się w Nature (doi: 10.1038/s41586-026-10894-w).

Skład zespołu badawczego: K. Abd El Dayem (LIRA, Observatoire de Paris, Universitê PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris, Francja), R. Abuter (European Southern Observatory, Garching, Niemcy [ESO Germany]), N. Aimar (Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugalia [FEUP] oraz Centro de Astrofísica e Gravitação, IST, Universidade de Lisboa, Portugalia [CENTRA]), P. Amaro-Seoane (Universitat Politècnica de València, Hiszpania oraz Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Niemcy [MPE]), A. Berdeu (ESO oraz LIRA), J. P. Berger (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble, Francja [IPAG]), G. Bourdarot (MPE), W. Brandner (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy [MPIA]), A. Burkert (University Observatory, Faculty of Physics, Ludwig-Maximilians-Universität, Monachium, Niemcy [LMU] oraz MPE), D. Calderon (Max Planck Institute for Astrophysics [MPA], Garching, Niemcy), C. Correia (FEUP oraz CENTRA), J. Cuadra (Universidad Adolfo Ibañez, Viña del Mar, Chile oraz Millennium Nucleus on Transversal Research and Technology to Explore Supermassive Black Holes [TITANS], Chile), R. Davies (MPE), D. Defrère (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgia [KU Leuven]), L. Delit (LIRA), A. Drescher (IPAG and MPE), F. Eisenhauer (MPE oraz Department of Physics, Technical University of Munich, Niemcy [TUM]), L. Esteras Otal (ESO Germany), M. Fabricius (MPE), H. Feuchtgruber (MPE), N. M. Förster Schreiber (MPE), A. Foschi (LIRA), P. Garcia (FEUP oraz CENTRA), R. Garcia Lopez (School of Physics, University College Dublin, Irlandia), A. Generozov Astronomy Dept. and Oden Institute, University of Texas w Austin, USA), R. Genzel (MPE oraz Departments of Physics & Astronomy, Le Conte Hall, University of California, Berkeley, USA) S. Gillessen (MPE), F. Gonté (ESO Germany), X. Haubois (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO Chile]), S. F. Hönig (School of Physics & Astronomy, University of Southampton, Wielka Brytania[Southampton]), M. Houllé (IPAG), S. Joharle (MPE), A. Kaufer (ESO Chile), J. Kammerer (ESO Germany), P. Kervella (LIRA), J. Kolb (ESO Germany), L. Kreidberg (MPIA), R. Laugier (KU Leuven), S. Lacour (LIRA), O. Lai (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange [Lagrange]), J.-B. Le Bouquin (IPAG), J. Leftley (Southampton) B. Lopez (Lagrange), D. Lutz (MPE), F. Mang (MPE and TUM), A. Mérand (ESO Germany), F. Millour (Lagrange), M. Montargès (LIRA), N. Morujão (FEUP and CENTRA), H. Nowacki (Lagrange), M. Nowak (LIRA), S. Oberti (ESO Germany), J. Osorno (LIRA), T. Ott (MPE), T. Paumard (LIRA), C. Paladini (ESO Chile), H. B. Perets (Physics department, Technion - Israel Institute of Technology, Haifa, Israel), K. Perraut (IPAG), G. Perrin (LIRA), R. Petrov (Lagrange) P. O. Petrucci (IPAG), T. Piran (Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem, Israel [Racah]), N. Pourré (IPAG), S. Rabien (MPE), D. C. Ribeiro (MPE), S. Robbe-Dubois (Lagrange), M. Sadun Bordoni (MPE), J. Sánchez Bermúdez (Instituto de Astronomía, National Autonomous University of Mexico, Meksyk), D. Santos (MPE), R. Sari (Racah) J. Sauter (MPIA), S. Scheithauer (MPIA), J. Scigliuto (Lagrange) J. Shangguan (MPE), T. T. Shimizu (MPE), F. Soulez (Univ. Lyon, Univ. Lyon 1, ENS de Lyon, CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Francja), J. Stadler (LMU), C. Straubmeier (1st Institute of Physics, University of Cologne, Niemcy), E. Sturm (MPE), M. Subroweit (Cologne), C. Sykes (Southampton), L. J. Tacconi (MPE), P. Thévenet (LIRA), I. Urso (LIRA), F. Vincent (LIRA), J. Woillez (ESO Germany), G. Zins (ESO Chile).

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) umożliwia naukowcom z całego świata na odkrywanie tajemnic Wszechświata z korzyścią dla nas wszystkich. Projektujemy, budujemy i zarządzamy światowej klasy obserwatoriami naziemnymi – których astronomowie używają do odpowiadania na ciekawe pytania i szerzenia fascynacji astronomią – a także promujemy międzynarodową współpracę w astronomii. Ustanowione w 1962 roku jako organizacja międzynarodowa, ESO jest wspierane przez 16 krajów członkowskich (Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy), a także Chile jako kraj gospodarz, oraz Australię jako strategicznego partnera. Siedziba ESO, a także jego centrum popularyzacji nauki i planetarium (ESO Supernova) znajdują się w pobliżu Monachium w Niemczech, natomiast chilijska pustynia Atakama – niesamowite miejsce z wyjątkowymi warunkami do obserwacji nieba – jest domem dla naszych teleskopów. ESO zarządza trzema lokalizacjami obserwacyjnymi w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope – Bardzo Duży Teleskop) oraz dwa teleskopy do przeglądów nieba. VISTA pracuje w podczerwieni, VLT Survey Telescope w zakresie widzialnym. W Paranal ESO zarządza także południowym obserwatorium CTA (Cherenkov Telescope Array South) – największym na świecie i najbardziej czułym obserwatorium promieniowania gamma. Wspólnie z międzynarodowymi partnerami ESO zarządza także radioteleskopami APEX i ALMA, które są instrumentami do obserwacji nieba w zakresach milimetrowym i submilimetrowym. Na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, budujemy „największe oko świata na niebo”, czyli Ekstremalnie Wielki Teleskop (Extremely Large Telescope, ELT). Nasza działalność w Chile jest zarządzana z biur ESO w Santiago, gdzie współpracujemy też z chilijskimi partnerami.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia VLT/I
• Find Dowiedz się swięcej o Ekstremalnie Wielkim Teleskopie (ELT), na dedykowanej witrynie ESO oraz w zestawie dla mediów
• Dla dziennikarzy: zasubskrybuj, aby otrzymywać w swoim języku nasze komunikaty prasowe z embarg omedialnym
• Dla naukowców: jesli masz ciekawy temat, zgłoś swoje badania

Kontakt

Felix Mang
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000-3713
E-mail: fmang@mpe.mpg.de

Stefan Gillessen
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000 3839
Tel. kom.: +49 176 99 66 41 39
E-mail: ste@mpe.mpg.de

Juan Osorno
Laboratory for Instrumentation and Research in Astrophysics (LIRA), Observatoire de Paris, PSL University
Meudon, France
E-mail: Juan.Osorno@observatoiredeparis.psl.eu

Frank Eisenhauer
Director, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000-3100
E-mail: eisenhau@mpe.mpg.de

Reinhard Genzel
Director, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000 3281
E-mail: genzel@mpe.mpg.de

Xavier Haubois (for questions on VLTI)
European Southern Observatory
Paranal Observatory, Atacama Desert, Chile
E-mail: Xavier.Haubois@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670 (unavailable before 17 August)
Tel. kom.: +49 151 241 664 00 (unavailable before 17 August)
E-mail: press@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych