ჩვენი გალაქტიკის ცენტრში ექსტრემალური გარემოა, რადგან იქ ზემასიური შავი ხვრელია განლაგებული, რომელსაც მშვილდოსანი A* ეწოდება. ის მზეზე 4.3-მილიონჯერ მასიურია, რაც მსგავს ობიექტებში გამორჩეული სიდიდე არაა, თუმცა მაინც ძლიერ გრავიტაციას ნიშნავს. ასეთი მიზიდულობა ახლომდებარე ვარსკვლავების უჩვეულო მოძრაობას განაპირობებს.

ასტრონომებმა სწორედ ასეთი მნათობი აღმოაჩინეს, სახელად S301, რომელიც ჩვენთვის ცნობილი უსწრაფესი ვარსკვლავია. კერძოდ, თავის ორბიტაზე შავ ხვრელთან ყველაზე ახლო წერტილამდე მიღწევისას მისი სიჩქარე 25 000 კმ/წმ-ს აღემატება, რაც სინათლის სიჩქარის 8.5%-ია. ამ დროს მათ შორის დისტანცია სატურნსა და მზეს შორის არსებული მანძილის მსგავსია.

ასტრონომებისთვის ასეთი ობიექტი მშვილდოსან A*-ის შესწავლის საუკეთესო საშუალებაა. ამ უკანასკნელის მახასიათებლების გამოვლენა იმის გამოკვლევითაა შესაძლებელი, თუ რა გავლენა აქვს მას გარემოზე. საქმე ისაა, რომ თავად შავი ხვრელი სინათლეს არ ასხივებს, თუმცა მისი გრავიტაცია ახლომდებარე მნათობებზე ზემოქმედებს. ერთ-ერთი მათგანი, S2, სპეციალისტებმა ჩვენი გალაქტიკის ზემასიური შავი ხვრელის შესახებ მეტის გასაგებად და ფარდობითობის ზოგადი თეორიის დასატესტად წარმატებით გამოიყენეს.

S301 ამ მხრივ კიდევ უფრო მეტად გამოსადეგია. მისი ელიფსურად წაგრძელებული ორბიტა მშვილდოსან A*-სთან დაახლოებით 10-ჯერ უფრო ახლოსაა, ვიდრე S2-ის. ეს ნიშნავს, რომ მასზე შავი ხვრელის გავლენა შედარებით დიდია და განსაკუთრებულ სისწრაფეს სწორედ ეს განაპირობებს. კოსმოსურ გიგანტთან უახლოეს წერტილამდე მიღწევისას ვარსკვლავი დრო-სივრცის იმ ნაწილში ხვდება, რომელსაც შავი ხვრელი ბრუნვისას "ითრევს" (ლენზე-ტირინგის ეფექტი).

ამ პროცესში მნათობის მოძრაობა ოდნავ უნდა იცვლებოდეს. მეცნიერებს შეუძლიათ დაადგინონ, როგორია S301-ის ორბიტა ამ ეფექტის გარეშე, შემდეგ კი ის შეცვლილ ტრაექტორიას შეადარონ. შედეგად მშვილდოსან A*-ის ბრუნვის გამოთვლის საშუალება ეძლევათ. შავი ხვრელის უნიკალურობის თეორემის მიხედვით, თუ მას მუხტი პრაქტიკულად არ აქვს, მასისა და ბრუნვის გაგებით ყველა გრავიტაციული მახასიათებლის პროგნოზირება შეგვიძლია.

ჩვენი გალაქტიკის ცენტრალური შავი ხვრელის მასა უკვე გაზომილია, ბრუნვის გამოთვლის შემდეგ კი ზემოხსენებული თეორემის დამტკიცების საშუალება გვექნება. ასევე, S301-ზე დაკვირვებამ შეიძლება მშვილდოსან A*-ის გრავიტაციული ველის ე.წ. კვადრუპოლარული მომენტი გამოავლინოს, რომელსაც ზოგადი ფარდობითობა მასასა და ბრუნვაზე დაყრდნობით პროგნოზირებს. თუ მას მიღებული შედეგი დაემთხვევა, ეს ობიექტი ამ თეორემის ძლიერ ტესტირებას წარმატებით გაივლის.

S301-ის წაგრძელებული ორბიტა იმაზეც მიუთითებს, რომ ის ადრე კომპანიონ ვარსკვლავთან ერთ სისტემაში იყო. მაშინ, როცა ასეთი წყვილი შავ ხვრელს ზედმეტად უახლოვდება, იგი ერთ მათგანს უფრო მჭიდრო ორბიტაზე ტოვებს, მეორეს კი დიდი სისწრაფით შორს "ტყორცნის". ეს სცენარი S301-ის ამჟამინდელ ტრაექტორიას კარგად ესადაგება, მაგრამ მის დასადასტურებლად მეორე მნათობის პოვნაა საჭირო, რომელიც გალაქტიკის ცენტრიდან გარეთ უნდა გადაადგილდებოდეს.

შემდეგ ჯერზე S301 შავ ხვრელთან უახლოეს წერტილამდე 2031 წელს მიაღწევს. ასტრონომები ამ პროცესზე დაკვირვებას გეგმავენ. იმედი აქვთ, რომ ამ მონაცემების მეშვეობით შავი ხვრელის ბრუნვას შემდეგ დეკადაში გამოთვლიან.

ნაშრომი გამოცემაში Nature გამოქვეყნდა.