Spindet af det supermassive sorte hul i Mælkevejen

Når der først dannes et sort hul, dets intense gravitationsfelt frembringer en overflade, ud over hvilken selv lys ikke kan undslippe, og det ser sort ud for udenforstående. Alle detaljerne i den komplekse blanding af stof og energi i dens fortid går tabt, efterlader det så enkelt, at det fuldstændigt kan beskrives med kun tre parametre:masse, spin, og elektrisk ladning. Astronomer kan måle masserne af sorte huller på en forholdsvis ligetil måde ved at se, hvordan stof bevæger sig i deres nærhed (inklusive andre sorte huller) under indflydelse af deres gravitationsfelter.

Ladningerne af sorte huller menes at være ubetydelige, når positive og negative indfaldende ladninger er afbalanceret i antal. Spindene af sorte huller er svære at bestemme; typisk bestemmes de ved at fortolke røntgenstrålingen fra den varme inderkant af tilvækstskiven omkring det sorte hul. Spindet kvantificeres ved et tal mellem nul og en, og sorte huls spins er blevet målt med resultater fra et par tiendedele til tæt på det ene.

Mælkevejsgalaksen er vært for et supermassivt sort hul (SMBH) i centrum, Skytten A*, med omkring fire millioner solmasser. I en afstand af omkring syvogtyve tusinde lysår, det er langt den nærmeste genstand for os, og selvom den ikke er nær så aktiv eller lysende som andre supermassive galaktiske kerner, dens relative nærhed giver astronomer en unik mulighed for at undersøge, hvad der sker tæt på "kanten" af et massivt sort hul. Det Galaktiske Center SMBH er omgivet af en klynge stjerner og klumper af svagt glødende materiale, og i de senere år har astronomer været i stand til at skubbe test af generel relativitet til nye grænser ved at måle og modellere bevægelserne af disse klumper, mens de svinger rundt i SMBH. Det sorte huls spin, imidlertid, er ikke blevet bestemt på nogen konsekvent måde, men dets værdi ville hjælpe med at begrænse modeller for mulig jetaktivitet.

CfA-astronomerne Giacomo Fragione og Avi Loeb indså, at den rumlige fordeling af en gruppe af klyngeobjekter, de såkaldte S-stjerner, kunne bruges til at sondere spin. Der er i øjeblikket omkring fyrre kendte S-stjerner, der kredser om SMBH på så lidt som 9,9 år, og nyere analyser hævder, at de tilsammen ligger i to næsten kant-on-diske, med stjernerne i hver skive, der roterer rundt om det sorte hul, men i modsatte retninger. De to astronomer indså, at denne usædvanlige geometri kunne tillade en estimeret måling af spin. En af de mere kuriøse og ikke-intuitive forudsigelser om relativitet er, at rummet ikke kun fordrejes af tyngdekraften af ​​en massiv krop, den er også skæv (dog i mindre grad) af en krops spinning. Dette er den såkaldte "frame dragging effekt, "et lille og svært målbart fænomen (som, imidlertid, blevet bekræftet). De to astronomer viser, at i tilfældet med SgrA*, rammetræk vil have en mærkbar effekt på S-stjernernes kredsløb i disse diske. Ved at antage, at S-stjernernes kredsløbsplaner er stabile over tid, de er i stand til at vise, at spin af SMBH i Mælkevejen skal være mindre end omkring 0,1.