In het centrum van onze melkweg, honderden sterren draaien dicht om een ​​superzwaar zwart gat. De meeste van deze sterren hebben een baan die groot genoeg is om hun beweging te beschrijven door de zwaartekracht van Newton en de bewegingswetten van Kepler. Maar een paar draaien zo dichtbij dat hun banen alleen nauwkeurig kunnen worden beschreven door Einsteins algemene relativiteitstheorie. De ster met de kleinste baan staat bekend als S62. Bij de dichtste nadering van het zwarte gat beweegt het meer dan 8% van de lichtsnelheid.

Het superzware zwarte gat van ons sterrenstelsel staat bekend als Sagittarius A* (SgrA*). Het is een massa van ongeveer 4 miljoen zonnen, en we weten dit vanwege de sterren die eromheen draaien. Al decenia, astronomen hebben de beweging van deze sterren gevolgd. Door hun banen te berekenen, we kunnen de massa van SgrA* bepalen. In recente jaren, onze waarnemingen zijn zo nauwkeurig geworden dat we meer kunnen meten dan de massa van het zwarte gat. We kunnen testen of ons begrip van zwarte gaten klopt.

De meest bestudeerde ster die om SgrA* draait, staat bekend als S2. Het is een heldere, blauwe reuzenster die elke 16 jaar om het zwarte gat draait. in 2018, S2 kwam het dichtst bij het zwarte gat, wat ons de kans geeft om een ​​relativiteitseffect waar te nemen dat bekend staat als gravitationele roodverschuiving. Als je een bal in de lucht gooit, het vertraagt ​​als het stijgt. Als je een lichtstraal in de lucht laat schijnen, het licht vertraagt ​​niet, maar de zwaartekracht neemt wel wat van zijn energie weg. Als resultaat, een lichtstraal wordt roodverschoven als het uit een zwaartekrachtbron klimt. Dit effect is waargenomen in het laboratorium, maar S2 gaf ons de kans om het in de echte wereld te zien. Zowaar, van dichtbij, het licht van S2 verschoof naar het rood, precies zoals voorspeld.

Voor jaren, S2 werd beschouwd als de ster die het dichtst bij SgrA* staat, maar toen werd S62 ontdekt. Zoals een team onlangs ontdekte, het is een ster die ongeveer twee keer zo zwaar is als de zon die elke 10 jaar om het zwarte gat draait. Door hun berekeningen bij de dichtste nadering, zijn snelheid benadert 8% van de lichtsnelheid. Dat is zo snel dat tijdsdilatatie in het spel komt. Een uur op S62 zou ongeveer 100 aardse minuten duren.

Vanwege de nabijheid van SgrA*, S62 volgt geen Kepleriaanse baan. In plaats van een simpele ellips te zijn, het volgt een spirograafbeweging waarbij zijn baan bij elke cyclus ongeveer 10 graden verloopt. Dit soort relativistische precessie werd voor het eerst waargenomen met de baan van Mercurius, maar slechts als een klein effect.

In het najaar van 2022, S62 zal SgrA* opnieuw nauw benaderen. Het zou astronomen in staat moeten stellen de effecten van relativiteit nog nauwkeuriger te testen dan de nauwe benadering van S2.