人馬座A*，銀河系中心的黑洞，距離太陽2.6萬光年，很有可能是離我們最近的超大質量黑洞的所在。它巨大的引力俘獲恆星，讓它們在其周圍的軌道上旋轉。幾十年來，天文學家一直在觀察這個區域內的一顆特定恆星，而新的研究再次驗證了愛因斯坦對引力的理論。
在週四發表在《天文學與天體物理學》雜誌上的論文中，研究人員首次揭示了一顆圍繞著人馬座A*"跳舞 "的恆星S2，其移動方式與愛因斯坦廣義相對論預測的一樣。科學家團隊利用歐洲南方天文臺位於智利阿塔卡馬沙漠的甚大望遠鏡對這顆恆星進行了長達27年的研究，希望能夠揭開位於銀河系中心巨大黑洞的神秘面紗。
牛頓的萬有引力理論曾預測恆星會以橢圓形的方式繞著黑洞運行，但研究人員發現，S2的軌道實際上像是圍繞著黑洞的一個蓮座。
"愛因斯坦的廣義相對論預言，一個物體圍繞另一個物體的約束軌道不是像牛頓萬有引力中的封閉式軌道，而是在運動平面內向前進動（這一概念指的是：一個自轉的物體受外力作用導致其自轉軸繞某一中心旋轉）。這種著名的效應——最早是在水星繞太陽的軌道上看到——是支持廣義相對論的第一個證據。"論文作者之一萊茵哈德·根澤爾（Reinhard Genzel）在新聞稿中寫道。
藝術家繪製的軌道圖，為了更直觀，效果被誇大了。ESO/L.Calçada Calçada
"一百年後的今天，我們在銀河系中心的觀測到了同樣的運動，"他繼續說道。"這一觀測上的突破，讓我們更加確信人馬座A*是一個質量為太陽400萬倍的超大質量黑洞。"
在最近的時候，S2距離人馬座A*不到200億公里——這個距離是太陽和地球之間的120倍——使其成為有史以來觀測到的最接近黑洞的恆星之一。由於這顆恆星每16年才完成一個繞黑洞的旋轉，因此研究人員對它的研究週期以數十年計。
S2的千變萬化的運動軌跡與愛因斯坦理論所預言的軌跡完全吻合。科學家們說，此前從未對圍繞著超大質量黑洞的恆星測量到這種被稱為施瓦茨柴爾德進動的蓮座效應。
這項研究不僅進一步證實了愛因斯坦的理論，還提供了關於射手座A*周圍區域的關鍵信息。
"由於S2的測量結果非常好地遵循了廣義相對論，我們可以嚴格地限定人馬座A*周圍存在多少不可見的物質，如暗物質或可能的較小黑洞等。科學家Guy Perrin和Karine Perraut說："這對於瞭解超大質量黑洞的形成和演化非常有意義。
編譯：南都記者 方軍
