משהו יוצא דופן מתרחש במרכז הגלקסיה. לא רק שצפיפות הכוכבים שם גבוהה מאוד – הכוכבים גם נעים מהר מאוד. מדידות של מהירויות הכוכבים קרוב למרכז הגלקסיה מאפשרות לאסטרונומים לבנות מודלים של התפלגות המסה בליבה הכוכבית הצפופה. בדיוק כמו שמהירויות הפלנטות במסלוליהן מספרות לנו על מסת השמש, מהירויות הכוכבים במסלוליהם מספרות לנו על המסה שבפרסק המרכזי של הגלקסיה שלנו. המודלים מובילים למסקנה שבאזור המרכזי אורב חור שחור על-מסיבי. ההשערה החלופית היא צביר כוכבים צפוף, אבל אין שום דרך לדחוס מספיק כוכבים לנפח קטן כל כך – מסלוליהם היו נושאים רבים מהם למרחקים גדולים יותר. לכן ההסבר היחיד האפשרי הוא גוף קומפקטי.
באדיבות NASA
הנתונים שאספה האסטרונומית אנדריאה גֶז הראו את המסלולים המלאים של כוכבים שמקיפים את מרכז הגלקסיה במהירויות מסחררות. הצוות שלה השתמש בטלסקופ קק באינפרה-אדום הקרוב, ובאופטיקה מסתגלת (מערכת שמתקנת בזמן אמת את טשטוש האטמוספירה) כדי לקבל תמונות חדות מאוד. מסלולי חלק מהכוכבים האלה היו נכנסים בתוך מערכת השמש שלנו, וזמני ההקפה של כמה מהם קצרים מ-10 שנים! הדרך היחידה לקבל מסלול קטן ומהיר כל כך היא חור שחור על-מסיבי במרכז שביל החלב. לפי החישובים הראשונים, מסתו כ-4.1 מיליון מסות שמש (המדידות העדכניות נותנות כ-4.3 מיליון). שום גוף פרט לחור שחור אינו צפוף מספיק כדי להיכנס למרחב זעיר כל כך. עבודתה של גֶז, ומחקרים מקבילים בהובלת ריינהרד גנצל בטלסקופ הגדול מאוד (VLT) של המצפה הדרומי האירופי (גם הם באינפרה-אדום ובאופטיקה מסתגלת), מראים באופן חד-משמעי כי חור שחור מסיבי יושב בלב הגלקסיה שלנו.
באדיבות ויקיפדיה
אחרי שהשערת החור השחור אוששה, המחקר עבר לבחינת התנאים הפיזיקליים קרוב לאופק האירועים. שניים מהכוכבים שמסלוליהם נמדדים מתקרבים לגוף המרכזי עד 6 ו-17 שעות אור. אלה מרחקים בקנה המידה של מערכת השמש, שנצפים ממרחק של כ-27,000 שנות אור! התקווה הייתה למצוא כוכב שחולף מאחורי החור השחור, כך שאופק האירועים "מצל" עליו. השפעות תורת היחסות הכללית שהיו נראות אז היו מספקות מבחנים חדשים לתאוריה ומדגימות לראשונה את קיומו של אופק אירועים. בשנת 2022 פרסם אינטרפרומטר הרדיו "טלסקופ אופק האירועים" (Event Horizon Telescope), שהטלסקופים שלו פזורים בכמה יבשות, את התמונה הראשונה של "הצל" של קשת A*: טבעת אור סביב אזור חשוך, בגודל שתורת היחסות הכללית חוזה. החור השחור והסביבה שהוא יוצר מסבירים גם את כל שאר התצפיות החריגות, מהבזקי רנטגן ועד פליטת רדיו. החור השחור במרכז הגלקסיה "שקט" יחסית, אבל בשנת 2013 נצפתה התלקחות רנטגן חזקה פי 400 מכל אירוע קודם, ייתכן שבגלל גוף בגודל אסטרואיד שנפל לתוכו. לפי הדמיות, אחת לכמה שנים עשוי כוכב לחלוף קרוב מספיק לחור השחור כדי שהאטמוספירה שלו תיתלש, או כדי שייבלע כולו. לכן מעקב אחר החור השחור הזה צפוי להיות מעניין במיוחד.
בסך הכול, הראיות לקיומו של חור שחור על-מסיבי במרכז הגלקסיה שלנו טובות מהראיות לכל חור שחור אחר, כולל עשרות החורים השחורים במסה כוכבית שבמערכות כפולות. הסיבה היא שמכל כוכב שמקיף קרוב לחור השחור אפשר לחשב את המסה, בעזרת חוקי קפלר. הכוכב S2 מתקרב יותר מכולם: זמן ההקפה שלו כ-16 שנים, והוא מגיע עד 17 שעות אור (120 י"א) מהגוף המרכזי. S2 נותן את ההערכה הבודדת האמינה ביותר של מסת החור השחור. תצפיות בכוכב אחר, S4, מראות שרדיוס הגוף המרכזי אינו גדול מ-6 שעות אור – רדיוס מסלולו של פלוטו. תצפיות באינפרה-אדום מגיעות קרוב עוד יותר: הן חשפו פלזמה שמקיפה את החור השחור ממש מחוץ לאופק האירועים, בזמן הקפה של 45 דקות ובמהירות של 30% ממהירות האור. על גילוי החור השחור המסיבי במרכז שביל החלב זכו אנדריאה גֶז וריינהרד גנצל בפרס נובל לפיזיקה לשנת 2020.
→ הסעיף הקודם: 15.7 מרכז הגלקסיה | הסעיף הבא: 15.9 אוכלוסיות כוכבים ←