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majer @ 2020.08.19 , 23:26 在我们银河系的中心，数百颗恒星紧密围绕着一个超大质量黑洞公转。这些恒星中的大多数具有足够宽绰的轨道，只需要牛顿万有引力和开普勒运动定律就能描述。但是少数几颗恒星的轨道与黑洞太过接近，以至于必须引入爱因斯坦的广义相对论才能准确刻画它们的运动。拥有最小轨道的恒星标号为S62。我们现在发现，它的移动速度已经达到了光速的8%。 银河系的超大质量黑洞被称为射手座A *(SgrA *)。质量约相当于400万个太阳——我们通过它周围恒星的运动推知。几十年来，天文学家一直跟踪这些恒星的动态。通过计算它们的轨道，我们可以确定SgrA *的质量。近年来，我们的观测手段已经达到极高的精确度，可以测量的不仅仅是黑洞的质量。还可以验证我们构建出的黑洞理论。 被研究最多的恒星，代号为S2。是一颗明亮的蓝色巨星，公转周期为16年。在2018年，S2最接近黑洞，这使我们有机会观察到相对论效应，即引力红移。如果您将球抛向空中，则它会随着上升而减慢速度。如果您将一束光束照向天空，光线不会减慢速度，但是重力确实会消耗掉其中的一些能量。结果，光束从重力井中爬出时会发生红移。在实验室中已经观察到了这种效果，但是S2使我们有机会在现实世界中看到它。果然，S2发出的光线像预期的那样变为红色。 多年来，人们一直认为S2是最接近SgrA *的恒星，但后来又发现了S62。正如最近的发现，它每10年绕黑洞旋转一圈，大约是太阳质量的两倍。根据科学家的计算，在最接近黑洞的情况下，其速度接近光速的8％。速度如此之快以至于钟慢效应开始彰显。S62上的一个小时将持续大约100个地球分钟。 由于靠近SgrA *，S62并不遵循开普勒轨道。它不是一个简单的椭圆形，而是一圈圈轨道组成类似花瓣一样的东西，每个循环轨道将进动大约10度。这种相对论进动首先在水星的轨道上被我们观察到的，但效果很微弱。 在2022年秋天，S62将进一步接近SgrA *。它应该可以帮助天文学家更精确地验证广义相对论。 更多信息：Florian Peißker等。《天体物理学杂志》(2020年)。DOI：10.3847/1538-4357/ab5afd |
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