Zvezda S2 orbitira kompaktni radio izvor Sgr A* i predstavlja nama pristupačnu astofizičku laboratoriju pogodnu za istraživanje gravitacionog polja u okolini bliske masivne crne rupe (kandidata).

Navedeni sistem se prati već više od dve decenije od strane grupe astronoma Gravity Collaboration (1). Istraživači posmatraju radijalnu brzinu pomenute zvezde pretežno uz pomoć SINFONI i NACO adaptivne optike na Vrlo velikom teleskopu Južne Evropske observatorije (ESO VLT) a od 2017. godine i instrumentom GRAVITY, odnosno interferometru koji kombinuje snop četiri teleskopa. 

Tokom vremena, istraživači su zahvaljujući visokom ekscentricitetu orbite zvezde (e = 0,88) uspeli da uoče godišnje odstupanje pericentričnih pravaca pre i posle perihela za proračunatu Keplerovu orbitu i što predstavlja detekciju Švarcšildove precesije u skladu sa predviđanjima Generalne relativnosti (GR). Astrometrija visoke tačnosti postignuta korišćenjem GRAVITY od 2017. do 2019. godine je omogućila precizno utvrđivanje pericentričnih prolazaka i nastupajućih pravaca nakon perihela. 

Nastupajući pravci su utvrđeni uz pomoć 118 posmatranja NACO adaptivnom optikom i merenjem pozicije zvezde S2 u infracrvenom sistemu referenci kao i dodatnih 75 direktnih merenja razdvojenosti S2 od Sgr A* u stanju povećanog sjaja, odnosno tokom “flera” Galaktičkog jezgra. Potvrđena je i ispravnost četrnaestoparametarskog modela razvijenog od strane iste grupe istraživača, odnosno uspešno su fitovane razne veličine poput razdaljine i centralne mase. Utvrđen je i bezdimenzionalni parametar f_sp Švarcšildove precesije (f_sp = 0 u slučaju Njutnove fizike i f_sp = 1 po Generalnoj relativnosti). Najnovije otkriće do koga se došlo krajem 2019. godine predstavlja grubu procenu Švarcšildove precesije zvezde S2 i koja iznosi približno 12 lučnih minuta po orbitnom periodu. Naknadnim fitovanjem kao i primenom MCMC Bajesijanske analize sa različitim težinskim šemama i butstrepovanjem, utrvrđen je parametar f_sp = 1,10 +/- 0,19. Parametri zvezde S2 su potpuno u skladu sa Generalnom relativnošću. Bilo koja dodatna masa unutar orbite zvezde nemože preći približno 0,1 procenat centralne mase. Takođe, bilo koja treća kompaktna masa unutar centralne lučne sekunde ne prelazi hiljadu Sunčevih masa.

Rad je objavljen u časopisu Astronomy & Astrophysics aprila 2020. godine

• (1)Gravity Collaborationpredstavlja saradnju više Evropskih instituta za fiziku i astronomiju kao i Evropske južne opservatorije