تم وضع العديد من النظريات البديلة عن الجاذبية في الحلم ، أثناء انتظار الحافلة - أو ربما على مشروب خفيف أو اثنين. في هذه الأيام ، من الممكن فضح (أو خلاف ذلك) فضح نظرية الحيوانات الأليفة الخاصة بك من خلال التنبؤ على الورق بما يجب أن يحدث لكائن يدور بشكل وثيق حول ثقب أسود - ثم اختبار هذه التنبؤات ضد ملاحظات S2 وربما النجوم الأخرى التي تدور حولنا بشكل وثيق الثقب الأسود الهائل المركزي للمجرة - يعتقد أنه يقع في مصدر الراديو القوس *.
تم ملاحظة S2 ، وهو نجم فئة طيفي مشرق ، عن كثب منذ عام 1995 ، اكتمل خلاله خلال مدار واحد من الثقب الأسود ، بالنظر إلى أن مداره أقل من 16 عامًا. يمكن توقع اختلاف الديناميكيات المدارية لـ S2 عما يمكن توقعه بواسطة Kepler's 3بحث وتطوير القانون وقانون الجاذبية لنيوتن ، بمقدار أكبر بثلاث مرات من الحجم الشاذ الموجود في مدار عطارد. في كل من حالات عطارد و S2 ، يتم توقع هذه التأثيرات الشاذة على ما يبدو من خلال نظرية النسبية العامة لآينشتاين ، نتيجة لانحناء الزمكان الناجم عن جسم ضخم قريب - الشمس في حالة عطارد والثقب الأسود في حالة S2.
يسافر S2 بسرعة مدارية تبلغ حوالي 5000 كيلومتر في الثانية - وهو ما يقرب من 2 ٪ من سرعة الضوء. عند محيط (أقرب نقطة) من مدارها ، يُعتقد أنها تأتي على بعد 5 مليار كيلومتر من نصف قطر Schwarzschild من الثقب الأسود الهائل ، كونها الحدود التي لا يمكن للضوء تجاوزها بعد ذلك - ونقطة قد نعتبرها فضفاضة سطح الثقب الأسود. نصف قطر Schwarzschild للثقب الأسود الهائل هو تقريبًا المسافة من الشمس إلى مدار عطارد - وعند المحيط ، S2 هي تقريبًا نفس المسافة بعيدًا عن الثقب الأسود مثل بلوتو عن الشمس.
تشير التقديرات إلى أن الكتلة السوداء الفائقة الكتلة تحتوي على ما يقرب من أربعة ملايين كتلة شمسية ، مما يعني أنها ربما تكون قد غطت على عدة ملايين من النجوم منذ تكوينها في الكون المبكر - وهذا يعني أن S2 تمكن فقط من التمسك بالوجود بحكمه الهائل السرعة المدارية - التي تحافظ على سقوطها حول الثقب الأسود بدلاً من السقوط فيه. للمقارنة ، يبقى بلوتو في مدار حول الشمس من خلال الحفاظ على سرعة مدارية على مهل تقارب 5 كيلومترات في الثانية.
تتغير مجموعة البيانات التفصيلية للموضع الفلكي في S2 (الصعود والانحدار الأيمن) بمرور الوقت - ومن هناك ، يتم احتساب سرعتها الشعاعية عند نقاط مختلفة على مدار مدارها - توفر فرصة لاختبار التنبؤات النظرية مقابل الملاحظات.
على سبيل المثال ، باستخدام هذه البيانات ، من الممكن تتبع العديد من الميزات غير الكبلرية وغير النيوتونية لمدار S2 بما في ذلك:
- آثار النسبية العامة (من إطار مرجعي خارجي ، الساعات بطيئة وتتقلص أطوالها في مجالات الجاذبية الأقوى). هذه هي السمات المتوقعة من مدار ثقب أسود كلاسيكي لشوارزشيلد.
- لحظة الكتلة الرباعية (طريقة لحساب حقيقة أن مجال الجاذبية للجسم السماوي قد لا يكون كرويًا تمامًا بسبب دورانه). هذه ميزات إضافية من المتوقع أن يدور حول ثقب أسود Kerr - أي ثقب أسود مع دوران ؛ و
- المادة المظلمة (تشير الفيزياء التقليدية إلى أن المجرة يجب أن تطير بعيدًا بالنظر إلى السرعة التي تدور بها - مما يؤدي إلى استنتاج أن هناك كتلة موجودة أكثر مما تراه العين).
لكن مهلاً ، هذه مجرد طريقة واحدة لتفسير البيانات. إذا كنت ترغب في اختبار بعض النظريات البديلة - مثل ، مثل Oceanic String Space Theory - حسنًا ، هذه هي فرصتك.
قراءة متعمقة: Iorio، L. (2010) التأثيرات النسبية الكلاسيكية والعامة طويلة المدى على السرعات الشعاعية للنجوم التي تدور حول Sgr A *.
