Звезда-волчок проверяет общую теорию относительности ✎ экспресс

Оригинал: "Stellar rotation of S301 as a macroscopic gyroscope to test general relativity"
arXiv:2607.26134v1 · 2026-07-28 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Вращение звезды S301 у чёрной дыры в центре Млечного Пути меняется так, как предсказывает общая теория относительности.

В самом центре Млечного Пути, вокруг невидимой сверхмассивной чёрной дыры, обращаются звёзды. Одна из них — S301 — совершает полный оборот всего за 8,7 лет. Её орбита представляет собой сильно вытянутый эллипс: в перицентре звезда почти вплотную приближается к чёрной дыре, а затем уносится прочь. В момент наибольшего сближения расстояние до дыры становится крошечным по космическим меркам.

Орбита S301 характеризуется эксцентриситетом 0,982. Для сравнения: у идеальной окружности эксцентриситет равен 0, а у параболы — ровно 1. Эта звезда находится почти на границе разомкнутой траектории.

Именно там, у самого края бездны, пространство-время искривлено настолько, что ось вращения звезды начинает медленно прецессировать — подобно оси волчка, который слегка качнули. Это явление называется геодезической прецессией: в рамках общей теории относительности вращающееся тело, движущееся в искривлённом пространстве-времени, испытывает поворот своего момента импульса. Авторы работы рассчитали, насколько сместится линия поглощения в спектре звезды из-за такого поворота. Если спектрографы нового поколения зафиксируют этот сдвиг, мы получим ещё одно подтверждение того, что искривлённое пространство-время вблизи чёрной дыры ведёт себя в точности так, как предсказывает общая теория относительности Эйнштейна. По сути, звезда превращается в летящий гироскоп, чей дрейф можно измерить с Земли.

Максимальный сдвиг скорости вращения, который способны зафиксировать приборы, достигает 46,1 км/с — это быстрее, чем летит Международная космическая станция.

Период обращения S301 вокруг чёрной дыры — 8,7 лет — короче, чем у Юпитера вокруг Солнца (12 лет), хотя дыра в миллионы раз массивнее.

Учёные
Jacob BekensteinStephen HawkingFritz ZwickyBernhard RiemannJoseph WeberKarl Schwarzschild
Понятия
период вращения собственное движение вращение звёзд галактический центр ускорение свободного падения гравитационная теория скорость вращения звёздная орбита гироскоп вращение нейтронной звезды телескоп «Гайя» LSST искривление пространства-времени уравнение геодезических уравнения Эйнштейна преобразования лоренца кривая вращения галактики общая теория относительности метрика Шварцшильда гравитационный радиус