银河系中超质量黑洞的旋转

一旦形成了黑洞，其强烈的引力场就会产生一个表面，甚至光线也无法散发出该表面，并且对外界而言它看起来是黑色的。过去复杂的物质和能量混合的所有细节都丢失了，它变得如此简单，可以仅用三个参数来完全描述：质量，自旋和电荷。天文学家可以通过观察物质在其引力场的影响下在其附近(包括其他黑洞)如何运动来以相对简单的方式测量黑洞的质量。

当正负电荷的数量均衡时，黑洞的电荷被认为是微不足道的。黑洞的旋转很难确定。通常，它们是通过解释黑洞周围吸积盘热内边缘的X射线发射来确定的。自旋由零到一之间的数字量化，并且已经测量到黑洞自旋，结果范围从十分之几到接近一。

银河系在其中心射手座A *上拥有一个超大质量黑洞(SMBH)，大约有400万个太阳质量。距离我们约有2.7万光年，这是离我们最近的物体，即使它不像其他超大规模银河核那么活跃或发光，它的相对接近度也为天文学家提供了独特的机会探究在巨大黑洞“边缘”附近发生的情况。银河中心SMBH被群星包围以及团块微弱的发光物质。近年来，天文学家通过测量和建模这些团块围绕SMBH的运动，已经能够将广义相对论的测试推向新的极限。但是，黑洞的自旋尚未以任何一致的方式确定，但其值将有助于约束可能的射流活动模型。

CfA天文学家Giacomo Fragione和Avi Loeb意识到空间分布一组星团物体中的一部分，即所谓的S星，可以用来探测自旋。目前，大约有四十颗已知的S恒星在9.9年的时间内绕SMBH旋转，最近的分析认为，它们共同位于两个接近边缘的盘中，每个盘中的恒星围绕黑洞旋转，但方向相反。指示。两位天文学家意识到，这种不寻常的几何形状可以估计自旋。相对论的一种更奇怪和非直觉的预测是，空间不仅会因大质量物体的引力而扭曲，还会因身体的旋转而扭曲(尽管程度较小)。这就是所谓的“画框拖曳效应”，这是一种很小且难以测量的现象(但是已被证实)。两位天文学家表明，对于SgrA *，拖曳帧将对这些磁盘中S星的轨道产生明显影响。通过假设S星的轨道平面随时间稳定，它们能够证明SMBH在银河系中的自旋必须小于0.1。