Представьте спринтера, который на полной скорости огибает маяк, стоящий на краю обрыва. Каждый круг он проходит чуть иначе, потому что ветер от маяка слегка сносит его в сторону. В центре нашей Галактики есть звезда S301, которая мчится вокруг сверхмассивной чёрной дыры со скоростью 25 600 километров в секунду. Это в 14 раз быстрее, чем самый быстрый космический аппарат, созданный человеком. Её орбита не замкнута: каждый оборот она поворачивается на крошечный угол из-за того, что пространство рядом с чёрной дырой искривлено. Этот поворот называется шварцшильдовской прецессией.

Раньше такой поворот уже видели у звезды S2, но её орбита лежит в десять раз дальше от чёрной дыры, и прецессия у неё почти незаметна. S301 — совсем другое дело. Она подходит к чёрной дыре так близко, что свет от неё до нас идёт с задержкой, которую нужно учитывать при расчётах. Чтобы поймать этот поворот, астрономы планируют использовать комплекс телескопов GRAVITY+, который умеет измерять положение звезды с точностью до 100 микросекунд дуги. Это как разглядеть монету на Луне с Земли. Кампания начнётся в 2028 году и продлится 13 лет, а наблюдения будут особенно частыми в те моменты, когда звезда пролетает ближе всего к чёрной дыре.

Но даже с этой помехой план сработает. Учёные смоделировали все возможные ошибки: дрожание атмосферы, неточности в положении самой чёрной дыры, влияние других звёзд. Оказалось, что после учёта всех помех поворот орбиты будет виден с точностью 3,2%. Это всё равно что измерить длину комнаты с точностью до миллиметра, стоя в другом конце коридора. Такой результат не зависит от того, как быстро вращается чёрная дыра, поэтому это честная проверка теории гравитации.

Погоня за быстрейшей звездой Галактики только начинается. Если наблюдения пройдут по плану, к 2041 году астрономы получат первое прямое доказательство того, что орбита звезды поворачивается в сильном поле чёрной дыры. А значит, спринтер, огибающий маяк, поможет нам проверить, как устроено пространство и время в самых экстремальных условиях Вселенной.