V kúpeľoch sa vysnívalo veľa alternatívnych teórií gravitácie, zatiaľ čo čakali na autobus - alebo možno na ľahký nápoj alebo dva. V týchto dňoch je možné odhaliť (alebo inak) svoju vlastnú teóriu domácich miláčikov tým, že na papieri predpovedáte, čo by sa malo stať s objektom, ktorý tesne obieha čiernu dieru - a potom tieto predpovede otestujeme na základe pozorovaní S2 a možno aj iných hviezd, ktoré tesne obiehajú našu galaxia má centrálnu supermasívnu čiernu dieru - predpokladá sa, že sa nachádza pri zdroji rádia Strelec A *.
S2, jasná hviezda spektrálnej triedy B, bola pozorne sledovaná od roku 1995, počas ktorej dokončila na jednej obežnej dráhe čiernej diery, vzhľadom na to, že jej orbitálna doba je kratšia ako 16 rokov. Dá sa očakávať, že orbitálna dynamika S2 sa bude líšiť od predpokladanej Keplerovej 3rd zákon a Newtonov zákon gravitácie, o sumu, ktorá je o tri rády vyššia ako anomálne množstvo pozorované na orbite Merkúra. V prípadoch Merkúra aj S2 tieto zdanlivo anomálne účinky predpovedá Einsteinova teória všeobecnej relativity, ako výsledok zakrivenia časopriestoru spôsobeného blízkym masívnym objektom - Slnko v prípade Merkúra a čierna diera v prípade S2.
S2 cestuje orbitálnou rýchlosťou asi 5 000 kilometrov za sekundu, čo je takmer 2% rýchlosti svetla. Na periapse (najbližšie k bodu) na jej obežnej dráhe sa predpokladá, že sa nachádza v okruhu 5 miliárd kilometrov od Schwarzschildovho okruhu supermasívnej čiernej dierky, čo je hranica, za ktorou už nemôže svetlo uniknúť - a bod, ktorý by sme mohli voľne považovať za povrch čiernej diery. Polomer Schwarzschildovej supermasívnej čiernej diery je približne vzdialenosť od Slnka na obežnú dráhu ortuti - a pri periapsii je S2 približne rovnaká vzdialenosť od čiernej diery ako Pluto od Slnka.
Odhaduje sa, že supermasívna čierna diera má hmotu približne štyri milióny slnečných hmôt, čo znamená, že od jej vzniku v ranom vesmíre mohla obedovať na niekoľkých miliónoch hviezd - a to znamená, že S2 dokáže len tak zostať na existencii na základe svojej úžasnej orbitálna rýchlosť - ktorá zabraňuje pádu čiernej diery skôr ako jej padaniu. Pre porovnanie, Pluto zostáva na obežnej dráhe okolo Slnka udržiavaním pokojnej orbitálnej rýchlosti takmer 5 kilometrov za sekundu.
Podrobný súbor údajov o astrometrickej polohe S2 (pravý vzostup a klesanie) sa v priebehu času mení - a odtiaľ aj jeho radiálna rýchlosť vypočítaná v rôznych bodoch na jeho obežnej dráhe - poskytuje príležitosť otestovať teoretické predpovede na základe pozorovaní.
Napríklad s týmito údajmi je možné sledovať rôzne netypické a nenewtonské funkcie orbity S2 vrátane:
- účinky všeobecnej relativity (z vonkajšieho referenčného rámca, hodiny pomalé a dĺžky kontraktov v silnejších poliach gravitácie). Toto sú vlastnosti, ktoré sa očakávajú od orbity klasickej čiernej diery Schwarzschild;
- kvadrapolový hmotnostný okamih (spôsob započítania skutočnosti, že gravitačné pole nebeského tela nemusí byť kvôli svojej rotácii dosť sférické). Toto sú ďalšie vlastnosti, ktoré sa očakávajú od obiehania Kerrovej čiernej diery - t. J. Čiernej diery so spinom; a
- temná hmota (konvenčná fyzika naznačuje, že galaxia by mala lietať oddelene vzhľadom na rýchlosť, v ktorej sa otáča - čo vedie k záveru, že je prítomných viac hmoty, ako sa stretáva s okom).
Ale hej, to je len jeden spôsob interpretácie údajov. Ak si chcete vyskúšať niektoré alternatívne teórie - napríklad povedzme teóriu oceánskych strunových vesmírov - dobre, tu je vaša šanca.
Ďalšie čítanie: Iorio, L. (2010) Dlhodobé klasické a všeobecné relativistické účinky na radiálne rýchlosti hviezd obiehajúcich okolo Sgr A *.
