Galaxisunk közepén több száz csillag kering az ott található szupernehéz fekete lyuk közelében. Ezen égitestek többsége elég távoli pályán halad ahhoz, hogy mozgásuk a newtoni gravitációs és a kepleri mozgástörvények alapján nagy pontossággal leírható legyen. De a néhány közelebb keringő égitest mozgását már csak Einstein általános relativitáselméletére támaszkodva lehet modellezni. A legszűkebb pályán mozgó ismert csillag közülük az S62 katalógusjelű égitest. Ez társai közül is kiemelkedik, hiszen a fekete lyuk legnagyobb közelségekor a fénysebesség tetemes hányadára gyorsul fel.

Galaxisunk központi fekete lyuka, a Sagittarius A* (SgrA*) mintegy 4 millió naptömegű. Tömegére a körülötte keringő csillagok mozgásából következtetnek a csillagászok, akik évtizedek óta követik ezen égitesteket. Az utóbbi években a megfigyelések már kellően pontossá váltak ahhoz is, hogy ne csak a fekete lyuk tömegére, hanem fizikájának részleteire is következtetni tudjanak a szakértők.

A SgrA* legtöbbet tanulmányozott csillaga az S2 nevű égitest. Ez egy nagyon fényes, gigantikus kék csillag, amely 16 évente kerüli meg a fekete lyukat, és aktuális pályáján 2018-ban érte el legnagyobb közelségét. Ennek során a kutatóknak lehetőségük nyílt arra, hogy megfigyeljék a gravitációs vöröseltolódás nevű relativisztikus jelenséget.

Amikor feldobunk egy labdát a levegőbe, az ahogy emelkedik, egyre inkább lelassul. Ha egy fénycsóvával világítunk fel az égbe, a fény ugyan nem lassul le, a gravitáció hatására veszít energiájából. Ennek nyomán a fénycsóva színképe a vörös tartományba tolódik el, ahogy kifelé tart a gravitációs kútból.

A jelenséget évekig csak laborkörülmények között volt alkalmuk vizsgálni a kutatóknak, aztán felfedezték az S2-t, ami élőben is lehetőséget kínált a folyamat működésének vizsgálatára. És ahogy várták is, amikor közel került a fekete lyukhoz, az S2 színképe a vörösbe tolódott. A szakértők évekig úgy hitték, hogy az S2-nél nincs közelibb csillag a SgrA*-nak. Aztán felfedezték az S62-t, amely a Napnál kétszer nehezebb, 10 évente kerüli meg a fekete lyukat, és mint nemrégiben kiderült, legnagyobb közelségekor a fénysebesség 8 százalékát meghaladó tempóban száguld. Ez már olyan nagy sebesség, hogy az idődilatáció is releváns tényezővé válik: a fekete lyuk legnagyobb közelségekor az S62 körül egy földi óra 100 percig tart.

A SgrA* közelsége miatt az S62 nem kepleri pályát követ, hanem egy szimpla elliptikus pálya helyett spirálisan mozog: pályasíkja minden egyes megtett pálya során nagyjából 10 fokkal módosul. Hasonló relativisztikus precessziót a Merkúr esetében figyeltek meg először, igaz, sokkal kisebb mértékben. Az S62 2022 őszén közelíti meg ismét a SgrA*-t, amely újabb lehetőséget jelenthet a kutatóknak pályája és más relativisztikus jelenségek vizsgálatára is.