Monet vaihtoehtoisesta painovoiman teoriasta on haaveillut kylvyssä odottaessaan linja-autoa - tai ehkä yli kevyen juoman tai kaksi. Nykyään on mahdollista hylätä (tai muuten) omaa lemmikkiteoriaasi ennustamalla paperille, mitä tapahtuu kohteelle, joka kiertää tiiviisti mustaa reikää - ja testata sitten nämä ennusteet S2: n ja mahdollisesti muiden tähtien havaintojen perusteella, jotka kiertävät tiiviisti galaksin keskeinen supermassiivinen musta aukko - jonka ajateltiin sijaitsevan Jousimies A * -lähteellä.
S2, kirkas B-spektriluokan tähti, on tarkkaan havaittu vuodesta 1995, jolloin se on suorittanut mustan aukon yhden kiertoradan, koska sen kiertorata on alle 16 vuotta. S2: n kiertoradan dynamiikan voidaan odottaa eroavan siitä, mitä Keplerin 3 ennustaard lakia ja Newtonin painolakia määrällä, joka on kolme suuruusluokkaa suurempi kuin elohopean kiertoradalla nähty poikkeava määrä. Sekä elohopean että S2: n tapauksissa Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria ennustaa nämä ilmeisen epänormaalit vaikutukset, jotka johtuvat läheisen massiivisen esineen aiheuttamasta avaruusajan kaarevuudesta - Aurinko elohopean tapauksessa ja mustasta aukosta S2: n tapauksessa.
S2 kulkee kiertoradalla noin 5000 kilometriä sekunnissa - mikä on lähes 2% valon nopeudesta. Kiertoradansa periapsiksessa (lähimmässä pisteessä) sen uskotaan sijaitsevan 5 miljardin kilometrin päässä supermassiivisen mustanreiän Schwarzschild-säteestä, koska se on raja, jonka ulkopuolella valo ei enää pääse pakoon - ja kohtaan, jota voimme vapaasti pitää mustan aukon pinta. Supermassiivisen mustan aukon Schwarzschild-säde on suunnilleen etäisyys auringosta elohopean kiertoradalle - ja periapsiksessa S2 on suunnilleen saman etäisyyden päässä mustasta aukosta kuin Pluto on auringosta.
Supermassiivisen mustan aukon massan arvioidaan olevan noin neljä miljoonaa aurinkomassan massaa, mikä tarkoittaa, että se on voinut ruokailla useille miljoonille tähdeille varhaisessa maailmankaikkeudessaan muodostumisen jälkeen - ja mikä tarkoittaa, että S2 onnistuu vain kiinni olemassaolossa sen upeaan aikaan. kiertoradan nopeus - joka pitää sen putoamisen, sen sijaan että putoaa mustaan reikään. Vertailun vuoksi Pluto pysyy kiertoradalla auringon ympärillä pitämällä rauhallisesti kiertoradalla lähes 5 kilometriä sekunnissa.
Yksityiskohtainen tietokokonaisuus S2: n astrometrisesta sijainnista (oikea nousu ja lasku) muuttuu ajan myötä - ja siitä lähtien sen säteittäinen nopeus, joka on laskettu kiertoradan eri kohdissa - tarjoaa mahdollisuuden testata teoreettisia ennusteita havaintojen perusteella.
Esimerkiksi näillä tiedoilla on mahdollista seurata S2: n kiertoradan erilaisia ei-keplerialaisia ja ei-newtonialaisia piirteitä, mukaan lukien:
- yleisen suhteellisuussuhteen vaikutukset (ulkoisesta viitekehyksestä, kellot ovat hitaita ja pituudet supistuvat voimakkaammissa painovoimakentissä). Nämä ovat piirteitä, joita odotetaan kiertäessä klassista Schwarzschild-mustaa reikää;
- nelikulmion massamomentti (tapa laskea sen tosiasian vuoksi, että taivaankappaleen painovoimakenttä ei välttämättä ole aivan pallomainen sen pyörimisen vuoksi). Nämä ovat lisäominaisuuksia, joita odotetaan kiertäessä Kerr-mustaa reikää - ts. Mustaa reikää spinillä; ja
- tumma aine (tavanomainen fysiikka ehdottaa, että galaksin pitäisi lentää toisistaan, kun otetaan huomioon sen pyörimisnopeus - mikä johtaa siihen johtopäätökseen, että massaa on enemmän kuin silmä täyttää).
Mutta hei, se on vain yksi tapa tulkita tietoja. Jos haluat testata joitain vaihtoehtoisia teorioita - kuten esimerkiksi sanoa Oceanic String Space Theory -, tässä on sinun tilaisuutesi.
Lisätietoja: Iorio, L. (2010) Pitkäaikaiset klassiset ja yleiset relativistiset vaikutukset Sgr A *: n kiertävien tähtien säteittäisnopeuksiin.
