Astronomen hebben de "all-clear" voor een spannende test van Einstein's algemene relativiteitstheorie, dankzij een nieuwe ontdekking over de sterstatus van S0-2.

Tot nu toe, men dacht dat S0-2 een binair zou kunnen zijn, een systeem waarbij twee sterren om elkaar heen cirkelen. Het hebben van zo'n partner zou de aanstaande zwaartekrachttest hebben bemoeilijkt.

Maar in een recent gepubliceerde studie in de Astrofysisch tijdschrift , een team van astronomen onder leiding van een UCLA-wetenschapper uit Hawaï heeft ontdekt dat S0-2 toch geen significant ander heeft, of in ieder geval een die groot genoeg is om kritische metingen in de weg te staan ​​die astronomen nodig hebben om de theorie van Einstein te testen.

De onderzoekers deden hun ontdekking door spectroscopische metingen van S0-2 te verkrijgen met behulp van W. M. Keck Observatory's OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) en Laser Guide Star Adaptive Optics.

"Dit is de eerste studie om S0-2 te onderzoeken als een spectroscopische binaire, " zei hoofdauteur Devin Chu van Hilo, een afgestudeerde astronomiestudent bij de Galactic Center Group van UCLA. "Het is ongelooflijk lonend. Deze studie geeft ons het vertrouwen dat een S0-2 binair systeem ons vermogen om de zwaartekracht roodverschuiving te meten niet significant zal beïnvloeden."

Einsteins algemene relativiteitstheorie voorspelt dat licht afkomstig van een sterk zwaartekrachtsveld wordt uitgerekt, of "roodverschuiving". Onderzoekers verwachten dit fenomeen direct te kunnen meten vanaf de lente wanneer S0-2 het dichtst bij het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel komt.

Hierdoor zal de Galactische Centrum Groep getuige kunnen zijn van het trekken van de ster met maximale zwaartekracht - een punt waar elke afwijking van de theorie van Einstein naar verwachting de grootste zal zijn.

"Het wordt de eerste meting in zijn soort, " zei co-auteur Tuan Do, plaatsvervangend directeur van de Galactic Center Group. "Zwaartekracht is de minst goed geteste van de natuurkrachten. De theorie van Einstein heeft alle andere tests tot dusver met vlag en wimpel doorstaan, dus als er afwijkingen worden gemeten, het zou zeker veel vragen oproepen over de aard van de zwaartekracht!"

"Hier hebben we 16 jaar op gewacht, " zei Chu. "We zijn benieuwd hoe de ster zich zal gedragen onder de gewelddadige aantrekkingskracht van het zwarte gat. Zal S0-2 de theorie van Einstein volgen of zal de ster onze huidige natuurwetten trotseren? We zullen het snel weten!"

De studie werpt ook meer licht op de vreemde geboorte van S0-2 en zijn stellaire buren in de S-Star Cluster. Het feit dat deze sterren zo dicht bij het superzware zwarte gat bestaan, is ongebruikelijk omdat ze zo jong zijn; hoe ze zich in zo'n vijandige omgeving hebben kunnen vormen, is een raadsel.

"Stervorming in het Galactische Centrum is moeilijk omdat de brute kracht van getijdenkrachten van het zwarte gat gaswolken uit elkaar kan scheuren voordat ze kunnen instorten en sterren vormen, " zei Doe.

"S0-2 is een heel speciale en raadselachtige ster, "zei Chu. "We zien normaal gesproken geen jonge, hete sterren zoals S0-2 vormen zo dicht bij een superzwaar zwart gat. Dit betekent dat S0-2 zich op een andere manier moet hebben gevormd."

Er zijn verschillende theorieën die een mogelijke verklaring bieden, waarbij S0-2 een binair getal is als een van hen. "We waren in staat om een ​​bovengrens te stellen aan de massa van een begeleidende ster voor S0-2, " zei Chu. Deze nieuwe beperking brengt astronomen dichter bij het begrijpen van dit ongewone object.

"Sterren zo massief als S0-2 hebben bijna altijd een binaire metgezel. We hebben het geluk dat het hebben van geen metgezel het meten van algemeen relativistische effecten gemakkelijker maakt, maar het verdiept ook het mysterie van deze ster, " zei Doe.

De Galactic Center Group is nu van plan om andere S-sterren te bestuderen die rond het superzware zwarte gat draaien. in de hoop onderscheid te maken tussen de verschillende theorieën die proberen uit te leggen waarom S0-2 enkelvoudig is.