S2（星）

S2 （ S0–2とも呼ばれる）は、超大質量ブラックホールいて座A*（Sgr A*）の近くにある星団の星で、 16.0518年の周期でブラックホールの周りを公転し、軌道の長半径は約970 au、近点距離は17光時間（18 Tmまたは120 au ）です。この軌道の周期は、太陽の周りを公転する木星の周期より約30%長いだけですが、太陽から海王星までの距離の約4倍より近づくことはありません。この星が最初に形成されたときの質量は、ヨーロッパ南天天文台（ESO）によって約14太陽質量_と推定されています。^{[ 5 ]}        

その見かけ上の位置の変化は、天の川銀河の中心に超大質量ブラックホールが存在するという証拠を集める取り組みの一環として、 1995年以来、2つのグループ（ UCLAとマックス・プランク地球外物理学研究所）によって監視されてきた。2008年までに、S2は1周の完全な軌道が観測された。^{[ 6 ]} 2020年、次の軌道の途中で、GRAVITYコラボレーションは、シュヴァルツシルト測地線と完全に一致するS2の軌道の分析を発表した。^{[ 7 ]}

主にマックス・プランク地球外物理学研究所の天文学者チームは、Sgr  A*の周囲における S2 の軌道力学の観測を利用して、地球から銀河中心までの距離を測定した。彼らはその距離を次のように決定した。7.94 ± 0.42キロパーセクで あり、他の方法による以前の測定値とほぼ一致している。^{[ 3 ] [ 8 ]}

S2は2018年5月にSgr A* に接近した際に精密に追跡され、その結果は一般相対性理論の予測と一致した。^{[ 9 ]} 

S0–2 という名称は 1998 年に初めて使用されました。S0 は銀河中心を示すSgr A*から1 秒角以内の星を示し、S0–2 は測定時に観測された 2 番目に近い星でした。^{[ 10 ]}この星は 1 年前には単に S2 としてカタログ化されており、銀河中心付近の 11 個の赤外線源のうち、反時計回りに番号が振られた 2 番目の星でした。^{[ 11 ]}この星が両方のリストで「2」と番号が振られているのは偶然です。他のカタログでは番号が異なっています。^{[ 10 ]} 

S2 の非常に偏心した軌道は、天文学者に一般相対性理論によって予測されるさまざまな効果や、次元外効果を検証する機会を与えています。^{[ 12 ]}これらの効果は、2018 年半ばに最後に発生した最接近 (ペリボトロン)で最大になります。 ^{[ 13 ] [ 14 ]} Sgr A*_ブラックホールの質量が最近431万M☉と推定され、S2 が最接近したことを考えると、S2 の軌道は既知の最速の弾道軌道となり、5,000 km/s (11,000,000 mph、または光速の 1/60)を超える速度に達します。 ^{[ 15 ]}     

S2 の運動は、Sgr  A*の近くにある他の天体の存在を検出するのにも役立ちます。S2 が移動する領域には、数千個の恒星と暗い恒星残骸 (恒星ブラックホール、中性子星、白色矮星) が分布していると考えられています。これらの天体は S2 の軌道を摂動させ、単一の点質量の周りの運動を特徴付けるケプラー楕円から徐々にずれさせます。^{[ 16 ]}これまでのところ、これらの残骸に課すことができる最も強い制約は、それらの総質量が超大質量ブラックホールの質量の 1 パーセント未満であるということです。^{[ 17 ]}

2012年、 S0–102 （またはS55）と呼ばれる星が、S0–2よりもさらに天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールに接近して公転していることが発見されました。S0–2の16分の1の明るさであるS0–102は、周囲の赤外線背景から区別するために長年の観測が必要だったため、当初は認識されませんでした。S0–102の公転周期は12.8 年で、S0–2よりもさらに短いです。ブラックホールを周回するすべての星の中で、軌道パラメータと軌道が空間の3次元すべてで完全にわかっているのはこの2つだけです。^{[ 28 ]}中心ブラックホールに非常に接近して公転し、その軌道が完全に記述されている2つの星の発見は、天文学者にとって非常に興味深いものです。この2つの星を合わせることで、S0–2だけを使用した場合よりも、ブラックホール周辺の重力と一般相対性の性質について、はるかに精密な測定が可能になります。^{[ 28 ]}

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  天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールを通過するS2のアーティストによる注釈（ブラックホールは縮尺通りではないことに注意）は、重力赤方偏移を確認するものである^{[ 29 ]。}
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  天の川銀河の超大質量ブラックホールの周りを回るS0-2とS0-102の軌道
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  天の川銀河中心にある超大質量ブラックホール候補Sgr  A*の周りのS2と他の5つの星の推定軌道^{[ 30 ]}
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  銀河中心を周回するS2の軌道の発見を示す観測結果

• スターのリスト

• 「巨大な天の川銀河の中心を周回する恒星が、17 光時間以内まで接近」（プレスリリース）。ヨーロッパ南天天文台。2002年10月16日。
• 天の川銀河の中心にあるブラックホールの周りを回る星々 （ YouTubeより）
• 「アニメーションページ」。銀河中心グループ。カリフォルニア大学ロサンゼルス校。 2018年9月3日にオリジナルからアーカイブ済み。2016年4月12日に取得。