별의 최대 이동 속도는?

우리 은하의 중심에는 수백 개의 별이 초거대 질량 블랙홀을 밀접하게 돌고 있습니다. 이 별의 대부분은 뉴턴의 중력과 케플러의 운동 법칙에 의해 설명 될 정도로 큰 궤도를 가지고 있습니다. 그러나 일부 트랙은 매우 가깝기 때문에 그 궤도는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에만 정확하게 설명 할 수 있습니다. 최소 궤도의 별은 S62으로 알려져 있습니다. 블랙홀에 가장 가까운 접근하면 빛의 속도의 8 % 이상으로 이동합니다.

우리 은하의 초대 질량 블랙홀은 궁수 자리 A* (SgrA *)로 알려져 있습니다. 그것은 약 400 만배 태양의 질량입니다. 수십 년 동안 천문학 자들은 이 별의 움직임을 추적 해 왔습니다. 그 궤도를 계산함으로써 SgrA *의 질량을 결정할 수 있는데요, 최근 우리의 관측은 매우 정확히 블랙홀의 질량 이상을 측정 할 수 있게 되었습니다. 블랙홀에 대한 이해가 정확한지 여부를 테스트 할 수 있게 된 겁니다.

최근 많이 연구되고 있는 별 주위를 도는 SgrA *는 S2로 알려져 있습니다. 이것은 16년 마다 블랙홀 주위를 도는 밝고 푸른 거성입니다. 2018년, S2는 블랙홀에 가장 접근 중력 적색 편이로 알려진 상대성 이론의 영향을 관찰 할 수 있는 기회를 얻었습니다. 공을 공중에 던져 상승함에 따라 느려집니다. 

광선을 하늘을 향해 조사해도 빛이 감속하지 않지만 중력에 의해 에너지의 일부가 빼앗 깁니다. 그 결과 빛이 중력 우물에서 상승함에 따라 광선은 적색 편이합니다. 이 효과는 실험실에서 관찰되었지만, S2는 실제로 그것을 볼 수있는 기회를 제공했습니다. 물론, 접근 및 예측대로 S2의 빛이 빨간색으로 이동했습니다.

수년에 걸쳐, S2는 SgrA * 가장 가까운 별이라고 생각했지만, 사실 S62 나중에 발견되었습니다. 팀이 최근 발견 한 것처럼, 그것은 10 년마다 블랙홀 주위를 돌고 태양의 약 2 배 크기의 별입니다. 계산에 따르면, 가장 가까운 접근 속도는 광속의 8 %에 가까워집니다. 이것은 매우 빠르고 시간 지연이 발생합니다. S62에서의 1시간은 지구의 약 100배에 해당합니다.