在我們銀河系的中心，數(shù)百顆恒星緊密圍繞一個(gè)超大質(zhì)量黑洞運(yùn)行。這些恒星中的大多數(shù)具有足夠大的軌道，以至于它們的運(yùn)動(dòng)由牛頓重力和開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)定律描述。但是少數(shù)軌道如此緊密，以至于愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論只能準(zhǔn)確地描述它們的軌道。軌道最小的恒星稱為S62。它最接近黑洞的方法使其移動(dòng)的光速超過(guò)8%。

我們銀河系的超大質(zhì)量黑洞被稱為射手座A *(SgrA *)。它的質(zhì)量約為400萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)，而我們知道這一點(diǎn)是因?yàn)槔@著它運(yùn)行的恒星。幾十年來(lái)，天文學(xué)家一直跟蹤這些恒星的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)計(jì)算它們的軌道，我們可以確定SgrA *的質(zhì)量。近年來(lái)，我們的觀測(cè)變得如此精確，以至于我們可以測(cè)量的不僅僅是黑洞的質(zhì)量。我們可以測(cè)試對(duì)黑洞的理解是否準(zhǔn)確。

研究最多的恒星軌道SgrA *被稱為S2。這是一顆明亮的藍(lán)色巨星，每16年繞黑洞運(yùn)行一次。在2018年，S2最接近黑洞，這使我們有機(jī)會(huì)觀察到相對(duì)論效應(yīng)，即引力紅移。如果您將球拋向空中，則它會(huì)隨著上升而減慢速度。如果您將一束光束照向天空，則光線不會(huì)減慢速度，但是重力確實(shí)會(huì)消耗掉一部分能量。結(jié)果，光束從重力井中爬出時(shí)會(huì)發(fā)生紅移。在實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)觀察到了這種效果，但是S2使我們有機(jī)會(huì)在現(xiàn)實(shí)世界中看到它。果然，在接近時(shí)，S2的光像預(yù)期的那樣變成紅色。

多年來(lái)，人們一直認(rèn)為S2是最接近SgrA *的恒星，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)了S62。正如一個(gè)團(tuán)隊(duì)最近發(fā)現(xiàn)的那樣，它每10年繞黑洞旋轉(zhuǎn)的恒星大約是太陽(yáng)質(zhì)量的兩倍。通過(guò)他們的計(jì)算，在最接近的方法下，其速度接近光速的8%。速度如此之快以至于時(shí)間膨脹開(kāi)始起作用。在S62上一個(gè)小時(shí)將持續(xù)大約100個(gè)地球分鐘。

由于靠近SgrA *，S62并不遵循開(kāi)普勒軌道。它不是一個(gè)簡(jiǎn)單的橢圓形，而是遵循一個(gè)呼吸描記器運(yùn)動(dòng)，通過(guò)該描記器運(yùn)動(dòng)，每個(gè)周期的軌道進(jìn)動(dòng)大約10度。這種相對(duì)論的進(jìn)動(dòng)首先是在水星的軌道上觀察到的，但效果很小。

在2022年秋天，S62將進(jìn)一步接近SgrA *。它應(yīng)該允許天文學(xué)家比S2的接近方法更精確地測(cè)試相對(duì)論的影響。