U središtu naše galaksije stotine zvijezda usko kruže oko supermasivne crne rupe. Većina ovih zvijezda ima dovoljno velike orbite da se njihovo gibanje opisuje Newtonovom gravitacijom i Keplerovim zakonima gibanja. Ali nekoliko orbita toliko blizu da se njihove orbite mogu točno opisati samo Einsteinovom općom teorijom relativnosti. Zvijezda s najmanjom orbitom poznata je kao S62. Njegov najbliži pristup crnoj rupi pomiče se više od 8% brzine svjetlosti.
Udaljenost zvijezda SgrA* pri najbližem približavanju. Zasluge: Florian Peißker, et al
Supermasivna crna rupa naše galaksije poznata je kao Strijelac A* (SgrA*). Masa je od oko 4 milijuna Sunaca, a to znamo zbog zvijezda koje kruže oko njega. Desetljećima su astronomi pratili kretanje ovih zvijezda. Izračunavanjem njihovih orbita možemo odrediti masu SgrA*. Posljednjih godina naša su opažanja postala toliko precizna da možemo izmjeriti više od mase crne rupe. Možemo testirati je li naše razumijevanje crnih rupa točno.
Simulacija kako se S2 kreće tako brzo da ima crveni pomak. Zasluge: ESO/M. Kornmesser
Najviše proučavana zvijezda koja kruži oko SgrA* poznata je kao S2. To je sjajna, plava divovska zvijezda koja kruži oko crne rupe svakih 16 godina. U 2018. S2 se najbliže približio crnoj rupi, dajući nam priliku da promatramo učinak relativnosti poznat kao gravitacijski crveni pomak. Ako bacite loptu u zrak, ona se usporava dok se diže. Ako usmjerite snop svjetlosti u nebo, svjetlost se ne usporava, ali gravitacija oduzima dio njene energije. Kao rezultat toga, snop svjetlosti postaje crveni pomak dok se penje iz gravitacijske bušotine. Taj je učinak uočen u laboratoriju, ali S2 nam je dao priliku da ga vidimo u stvarnom svijetu. Naravno, pri bliskom približavanju, svjetlo S2 pomaknulo se u crveno baš kao što je i predviđeno.
Godinama se smatralo da je S2 najbliža zvijezda SgrA*, ali tada je otkriven S62. Kako je tim nedavno otkrio, to je zvijezda otprilike dvostruko masivnija od Sunca koja kruži oko crne rupe svakih deset godina. Prema njihovim proračunima, pri najbližem približavanju, njegova brzina se približava 8% brzine svjetlosti. To je tako brzo da u igri dolazi dilatacija vremena. Sat na S62 bi trajao oko 100 zemaljskih minuta.
Orbitalna precesija zvijezde u blizini supermasivne crne rupe. Zasluge: Luís Calçada/ESO
Zbog svoje blizine SgrA*, S62 ne prati Keplerovu orbitu. Umjesto da bude obična elipsa, prati gibanje spirografa gdje njegova orbita prethodi oko 10° sa svakim ciklusom. Ova vrsta relativističke precesije prvi put je uočena s orbitom Merkura, ali samo kao mali učinak.
U jesen 2022. S62 će se još jednom približiti SgrA*. Trebao bi omogućiti astronomima da testiraju učinke relativnosti čak i preciznije od bliskog pristupa S2.
Referenca:Peißker, Florian, Andreas Eckart i Marzieh Parsa. ' S62 na 9,9-godišnjoj orbiti oko SgrA .'The Astrophysical Journal889,1 (2020): 61.
