Al centro della nostra galassia, centinaia di stelle orbitano strettamente intorno a un buco nero supermassiccio. La maggior parte di queste stelle ha orbite abbastanza grandi che il loro moto è descritto dalla gravità newtoniana e dalle leggi del moto di Keplero. Ma alcuni orbitano così vicini che le loro orbite possono essere descritte accuratamente solo dalla teoria della relatività generale di Einstein. La stella con l'orbita più piccola è conosciuta come S62. Il suo approccio più vicino al buco nero lo fa muovere a più dell'8% della velocità della luce.

Il buco nero supermassiccio della nostra galassia è noto come Sagittarius A* (SgrA*). È una massa di circa 4 milioni di soli, e lo sappiamo a causa delle stelle che lo orbitano. Per decenni, gli astronomi hanno seguito il movimento di queste stelle. Calcolando le loro orbite, possiamo determinare la massa di SgrA*. Negli ultimi anni, le nostre osservazioni sono diventate così precise che possiamo misurare più della massa del buco nero. Possiamo verificare se la nostra comprensione dei buchi neri è accurata.

La stella più studiata in orbita attorno a SgrA* è nota come S2. è un luminoso, stella gigante blu che orbita attorno al buco nero ogni 16 anni. Nel 2018, S2 ha fatto il suo approccio più vicino al buco nero, dandoci la possibilità di osservare un effetto della relatività noto come redshift gravitazionale. Se lanci una palla in aria, rallenta quando sale. Se fai brillare un raggio di luce nel cielo, la luce non rallenta, ma la gravità toglie parte della sua energia. Di conseguenza, un raggio di luce diventa spostato verso il rosso mentre esce da un pozzo gravitazionale. Questo effetto è stato osservato in laboratorio, ma S2 ci ha dato la possibilità di vederlo nel mondo reale. Abbastanza sicuro, ad un avvicinamento ravvicinato, la luce di S2 si è spostata sul rosso proprio come previsto.

Per anni, Si pensava che S2 fosse la stella più vicina a SgrA*, ma poi è stato scoperto S62. Come ha scoperto di recente un team, è una stella grande circa il doppio del sole che orbita intorno al buco nero ogni 10 anni. Con i loro calcoli, al massimo avvicinamento, la sua velocità si avvicina all'8% della velocità della luce. È così veloce che entra in gioco la dilatazione del tempo. Un'ora a S62 durerebbe circa 100 minuti terrestri.

Per la sua vicinanza alla SgrA*, S62 non segue un'orbita kepleriana. Piuttosto che essere una semplice ellisse, segue un movimento spirografico mediante il quale la sua orbita precede di circa 10 gradi ad ogni ciclo. Questo tipo di precessione relativistica è stato osservato per la prima volta con l'orbita di Mercurio, ma solo come un piccolo effetto.

Nell'autunno del 2022, S62 farà un altro approccio ravvicinato alla SgrA*. Dovrebbe consentire agli astronomi di testare gli effetti della relatività in modo ancora più preciso rispetto all'approccio ravvicinato di S2.