Nhiều lý thuyết khác về trọng lực đã được mơ thấy trong bồn tắm, trong khi chờ xe buýt - hoặc có thể qua một hoặc hai đồ uống nhẹ. Ngày nay, có thể gỡ rối (hoặc nói cách khác) lý thuyết thú cưng của riêng bạn bằng cách dự đoán trên giấy những gì sẽ xảy ra với một vật thể quay gần một lỗ đen - và sau đó kiểm tra những dự đoán đó chống lại các quan sát của S2 và có lẽ các ngôi sao khác đang quay quanh chúng ta lỗ đen siêu lớn trung tâm của thiên hà - được cho là nằm ở nguồn phát thanh Sagittarius A *.
S2, một ngôi sao thuộc lớp phổ B sáng, đã được quan sát chặt chẽ từ năm 1995 trong thời gian nó hoàn thành trên một quỹ đạo của lỗ đen, với thời gian quỹ đạo của nó là dưới 16 năm. Động lực học quỹ đạo S2 có thể được dự kiến sẽ khác với dự đoán của Kepler phiên bản 3lần thứ định luật và định luật Newton về trọng lực, bằng một lượng lớn hơn ba bậc so với lượng bất thường nhìn thấy trong quỹ đạo của Sao Thủy. Trong cả hai trường hợp Mercury, và S2, những hiệu ứng bất thường rõ ràng này được dự đoán bởi thuyết tương đối rộng của Einstein, do kết quả của độ cong không thời gian gây ra bởi một vật thể lớn gần đó - Mặt trời trong trường hợp Sao Thủy và lỗ đen trong trường hợp S2.
S2 di chuyển với tốc độ quỹ đạo khoảng 5.000 km mỗi giây - gần bằng 2% tốc độ ánh sáng. Tại periapsis (điểm gần nhất) của quỹ đạo của nó, nó được cho là nằm trong phạm vi 5 tỷ km của bán kính Schwarzschild của hố đen siêu lớn, là ranh giới mà ánh sáng không thể thoát ra được nữa - và một điểm chúng ta có thể coi là bề mặt của lỗ đen. Bán kính lỗ đen siêu lớn Schwar Schwarzschild có khoảng cách từ Mặt trời đến quỹ đạo của Sao Thủy - và tại periapsis, S2 cách khoảng gần lỗ đen với Sao Diêm Vương từ Mặt trời.
Lỗ đen siêu lớn được ước tính có khối lượng khoảng bốn triệu khối lượng mặt trời, có nghĩa là nó có thể đã ăn được vài triệu ngôi sao kể từ khi hình thành trong vũ trụ sơ khai - và có nghĩa là S2 chỉ cố gắng bám lấy sự tồn tại nhờ vào sự kỳ diệu của nó tốc độ quỹ đạo - giữ cho nó rơi xung quanh, thay vì rơi vào lỗ đen. Để so sánh, Sao Diêm Vương ở trong quỹ đạo quanh Mặt trời bằng cách duy trì tốc độ quỹ đạo nhàn nhã gần 5 km mỗi giây.
Tập dữ liệu chi tiết của vị trí thiên văn S2 S2 (thăng thiên phải và suy giảm) thay đổi theo thời gian - và từ đó, vận tốc hướng tâm của nó được tính toán tại các điểm khác nhau trên quỹ đạo của nó - cung cấp cơ hội để kiểm tra dự đoán lý thuyết chống lại các quan sát.
Ví dụ, với những dữ liệu này, có thể theo dõi các tính năng khác nhau của Keplerian và phi Newton trong quỹ đạo S2, bao gồm:
- các tác động của thuyết tương đối rộng (từ khung tham chiếu bên ngoài, đồng hồ chậm và độ dài co lại trong các trường trọng lực mạnh hơn). Đây là những tính năng được mong đợi từ việc quay quanh một lỗ đen Schwarzschild cổ điển;
- mô men khối tứ giác (một cách tính toán cho thực tế là trường hấp dẫn của một thiên thể có thể không hoàn toàn hình cầu do sự quay của nó). Đây là các tính năng bổ sung được mong đợi từ việc quay quanh lỗ đen Kerr - tức là lỗ đen có spin; và
- vật chất tối (vật lý thông thường gợi ý rằng thiên hà sẽ bay xa nhau với tốc độ mà nó xoay tròn - dẫn đến kết luận rằng có nhiều khối lượng hơn so với mắt).
Nhưng này, đó chỉ là một cách để diễn giải dữ liệu. Nếu bạn muốn thử nghiệm một số lý thuyết thay thế - như, hãy nói Lý thuyết không gian chuỗi đại dương - tốt, đây là cơ hội của bạn.
Đọc thêm: Iorio, L. (2010) Hiệu ứng tương đối cổ điển và tương đối dài hạn đối với vận tốc hướng tâm của các ngôi sao quay quanh Sgr A *.
