توضیح ویدئو: تصویرسازی از اثر کشیدهشدن چارچوب مرجع.
تعیین شتاب چرخش سیاهچاله قلب راه شیری، میتواند ما را به آزمایش قضیه بیمو بودن سیاهچالهها نزدیک کند. براساس این قضیه، اگر سیاهچالهای بار الکتریکی چشمگیری نداشته باشد، با دانستن جرم و شتاب چرخش آن میتوان تمام دیگر ویژگیهای میدان گرانشیاش را نیز پیشبینی کرد.
البته اندازهگیری چرخش بهتنهایی برای حل مسئله کافی نیست. اما با انجام رصدهای کافی، مدار S301 ممکن است سرانجام ویژگی دیگری از میدان گرانشی کمان ای* را نیز آشکار کند که به آن «گشتاور چهارقطبی» گفته میشود. نسبیت عام دقیقاً پیشبینی میکند که این کمیت، براساس جرم و چرخش سیاهچاله، چه مقداری باید داشته باشد. اگر مشاهدات با پیشبینیها مطابقت داشته باشند، کمان ای* یک آزمون بسیار دشوار از قضیه بیمو بودن را با عملیات موفق پشت سر میگذارد.
سرنخ برای معمایی دیگر
مدار بسیار کشیده S301 سرنخ دیگری نیز در خود دارد: این ستاره ممکن است زمانی بخشی از یک منظومه دوتایی بوده باشد که بیش از حد به کمان ای* نزدیک شده است. سیاهچالهها در فرایندی موسوم به «سازوکار هیلز»، میتوانند ستارگان دوتایی را از هم جدا کند؛ بهطوری که یکی از ستارهها را در مداری فشرده به دام بیندازد و دیگری را با شتابی بسیار زیاد به بیرون پرتاب کند.
ستاره S301 ممکن است زمانی بخشی از یک منظومه دوتایی بوده باشد که بیش از حد به کمان ای* نزدیک شده است
سازوکار هیلز میتواند توضیح دهد که S301 چگونه در مسیر مداری غیرعادی کنونی خود قرار گرفته است؛ هرچند مدار ستاره بهتنهایی برای تایید این سناریو کافی نیست. اگر اخترشناسان بتوانند همدم گمشده و قدیمی S301 را پیدا کنند که با شتابی بسیار زیاد از مرکز کهکشان دور میشود، شواهد بسیار قویتری برای این سناریو به دست خواهند آورد.
چون دوره مداری S301 بسیار کوتاه است، برای بررسی کردن معما لازم نیست مدت زیادی منتظر بمانیم. S301 در اواخر سال ۲۰۳۱ بار دیگر به حضیض مداری خود میرسد؛ زمانی که اثر چرخش سیاهچاله بر مدار آن بیشترین مقدار را خواهد داشت.
تیم علمی گراویتیپلاس به ردیابی S301 ادامه دادن خواهد داد و ابزار آینده تلسکوپ فوقالعاده بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا به نام «دوربین تصویربرداری با اپتیک تطبیقی چندگانه برای رصدهای ژرف» (MICADO) نیز باید به اخترشناسان کمک کند تا حرکت این ستاره را در سه بعد بازسازی کنند. این رصدهای تکمیلی میتواند به پژوهشگران امکان دهد تا درطول دهه آینده شتاب چرخش کمان ای* را دقیق زیادی مشخص کنند.
و شاید گنجینههای بیشتری نیز در عمیقترین بخش قلب کهکشان راه شیری پنهان شده باشند. مانگ میگوید: «انتظار داریم ستارههای بیشتری مانند S301 در مرکز کهکشان وجود داشته باشند و اگر ستاره مشابه دیگری پیدا کنیم، اندازهگیری چرخش بهمراتب آسانتر خواهد شد.»
یافتههای پژوهشگران در مجله نیچر منتشر شده است.
