Ein Stern wie kein anderer
Ein kürzlich identifizierter Stern in der Nähe des zentralen Schwarzen Lochs der Milchstraße könnte die Schwerkraft unter den extremsten je beobachteten Bedingungen testen. S301 genannt, ist er das 301. bekannte Mitglied der S-Sterne, einer Gruppe, die Sagittarius A (Sag A), das supermassive Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, umkreist.
Etwas massereicher als die Sonne absolviert S301 einen Umlauf alle 8,7 Jahre — die kürzeste bekannte Periode aller S-Sterne — und folgt einer stark verlängerten Bahn. An seinem nächsten Punkt passiert er etwa 140 Sag A*-Radien und erreicht mehr als 8% der Lichtgeschwindigkeit.
Der relativistischste beobachtete Stern
Dies macht S301 zum relativistischsten Stern, den wir beobachtet haben, und ermöglicht es uns, einige Grenzen der allgemeinen Relativitätstheorie zu testen. Die Umlaufbahn von S301 präzediert — ähnlich der Perihelpräzession des Merkur, einem der klassischen Tests von Einsteins Theorie. Während Merkurs Präzession winzig ist (weniger als ein Herzschlag pro Umlauf), beträgt S301s Perihelverschiebung etwa 2 Grad pro Umlauf.
Diese Bewegung ist so extrem, dass sekundäre relativistische Effekte ins Spiel kommen, darunter Gravitationsrotverschiebung und der transversale Doppler-Effekt. "Wir haben diese Effekte im Labor beobachtet, aber S301 gibt uns die Möglichkeit, sie in der Natur zu studieren", stellten die Forscher fest.
Alternativen zur allgemeinen Relativitätstheorie testen
Eine der großen Herausforderungen der allgemeinen Relativitätstheorie ist, dass sie nicht gut mit der Quantentheorie harmoniert. Mehrere Modelle versuchen, beide zu vereinen, aber sie unterscheiden sich von der ART nur in extremen Fällen — einige davon könnten bei relativistischen Geschwindigkeiten sichtbar sein.
