تشكل الشمس والكواكب التي تدور حولها، مع الكواكب القزمة (التي يُعد أشهر أمثلتها كوكب بلوتو)، والكويكبات والمذنَّبات مُجتمعة المجموعة الشمسية. وتدور المجموعة الشمسية نفسها داخل قرص مجرَّتِنا حول مركز كتلتها عند مركز المجرة. وتبلغ السرعة التي تتحرك بها مجموعتنا الشمسية حول مسارها الدائري عبر القرص المجري حوالي 7 كم/ث، ويستغرق إتمام دائرة كاملة حول المركز المجري حوالي 200 مليون سنة. وبالإضافة إلى هذه الحركة المدارية تتحرك المجموعة الشمسية كلها في اتجاه عمودي على مستوى المجرة. وهذه النوعية من الحركة التي تُبديها المجموعة الشمسية معروفة تمامًا للفيزيائيين بأنها حركة توافقية بسيطة تنشأ فيها القوة المعيدة، التي تجذب مجموعتنا الشمسية لتعيدها نحو موضع اتزان مستوى المجرة، من قوى الشد الجذبي لدى النجوم والغازات التي يتكون منها القرص المجري. وفي الوقت الحالي، تُوجد مجموعتنا الشمسية فوق نقطة الاتزان هذه بنحو 45 سنة ضوئية. وفي غضون نحو 21 مليون سنة من الآن، ستكون المجموعة الشمسية عند أبعد نقطة يُمكن أن تصل إليها في هذه الحركة، وهي تقع فوق المستوى المجري بنحو 320 سنة ضوئية. وبعد 43 مليون سنة، ستعود المجموعة الشمسية إلى المستوى المجري المتوسط. وحين تُصبح المجموعة الشمسية واقعةً في مركز المستوى المجري، سيتعرض كوكب الأرض لأقصى كمية ممكنة من الأشعة الكونية التي تتحرك بسرعة بالغة في مستوى المجرة، حيث تكون محصورةً على طول خطوط من المجال المغناطيسي، وتتحرك حولها في مسار أشبه بمزيج من مسار حلزوني وآخر مستقيم. وقد طرحت تكهنات بأنَّ حركة الشمس عبر المستوى المجرّي يمكن أن تكون هي السبب في انقراض الديناصورات الجماعي. ولكن من الصعب تأكيد صحة هذه النوعية من التكهنات أو دحضُها لأنَّ معرفة النطاقات الزمنية لهذه الحركة المدارية صعبة بعض الشيء بالطبع على الراصدين البشريين، الذين عادةً لا يعيشون عمرًا يزيد كثيرًا على قرنٍ واحد. وتُعد هذه مشكلة شائعة في علم الفلك الرصدي عندما نرغب في متابعة عملية معيَّنة تتغير على من نطاقات زمنية أطول بكثير من القرون القليلة التي نعكف طوالها على إجراء أرصاد فلكية بأدنى قدر معقول من الدقة والشمول.

ولكن توجد حركات مدارية في المجرة يُمكن قياسها بسهولة أكبر بكثير، على الأقل لأنَّ النطاقات الزمنية المتعلقة بها تُناسب مدد تركيز البشر وتلسكوباتهم. ومما له أهمية خاصة في سياق الثقوب السوداء الحركات المدارية للنجوم في أعمق المناطق داخل مجرة درب التبانة، التي تظهر في جُزءٍ من السماء معروف باسم «منطقة الرامي أ». وعندما ينظر المرء إلى داخل هذه المنطقة، التي تكون أوضح عند رؤيتها من نصف الكرة الجنوبي، يكون بذلك ناظرًا إلى مركز مجرتنا نفسه، الذي يبعد عنا 27 ألف سنة ضوئية. وهذه منطقة مأهولة بكثافة شديدة من الفضاء، ما يُوقعنا في مشكلتين عندما نريد دراسة المركز المجري. الأولى تتمثل في وجود كثافة عالية نسبيًا من النجوم في هذا الجزء من الفضاء، وتكمن الثانية في وجود كميات هائلة من الغبار.

وبذلك تعني المشكلة الأولى أنك تحتاج إلى استخدام أسلوب قياس يتيح تصويرا عالي الاستبانة، أي يُمكن فيه فصل تفاصيل دقيقة عن بعضها بحيث تبين عدسة التيليفوتو تفاصيل أدقّ على كاميرا معينة من تلك التي تُبيِّنها عدسة واسعة الزاوية. والاكتفاء باستخدام تلسكوب أكبر لن يكون كافيًا لذلك في كل الحالات، ولكن توجد تقنيات متنوعة ابتكرت لفضّ التشابك الناجم عن الاضطرابات الموجودة في الغلاف الجوي ونستطيع من خلالها حتمًا أن نرى كل الأجرام السماوية، إلَّا إذا وضعنا التلسكوب على قمر صناعي فوق الغلاف الجوي. ومن التقنيات التي تتّسم بأهمية خاصة تقنية تُعرف باسم «البصريات المتكيفة». إذ تُصحح هذه التقنية التباينات الناتجة من الغلاف الجوي، وذلك برصد تشوش وضوح نجم ساطع (يُسمَّى النجم الدليل) وتغيير شكل مرآة التلسكوب الأولية لإلغاء هذا التشوش المتباين. وعندما يكون الجزء السماوي محل الاهتمام خاليًا من أي نجم ساطع، يُمكن تسليط حزمة ليزرية قوية مُكوَّنة من أشعة متوازية بدقة متناهية لإثارة ذرات في الغلاف الجوي، ومن ثَمَّ تُستمد من ذلك تصحيحات التباينات الناتجة من الغلاف الجوي.

أما المسألة الثانية، أي وجود كميات هائلة من الغبار ناحية مركز المجرة، فهي مشكلة لأنَّ رؤية الضوء المرئي خلال الغبار صعبة بقدر ما هو صعب على ضوء فوق بنفسجي منبعث من الشمس أن يخترق عتامة القبعات الواقية من الشمس. وحل هذه المشكلة الرصد عند أطوال موجية تقع في نطاق الأشعة تحت الحمراء، بدلا من تلك التي تقع في نطاق الضوء المرئي.