一颗恒星正围绕着银河系的黑洞旋转，并按照爱因斯坦预测的方式运行。
在我们银河系的中心，距离地球大约26000光年，是超大质量黑洞(SMBH)，被称为射手座A*。这个物体强大的引力和它周围密集的星团为天文学家在最极端的条件下测试物理学提供了一个独特的环境。特别是，它给了他们一个测试的机会爱因斯坦的广义相对论(GR)。
例如，在过去的三十年里，天文学家一直在观察人马座A* (S2)附近的一颗恒星，看它的轨道是否符合广义相对论的预测。最近用欧洲天文台的超大型望远镜(VLT)进行的观测已经完成了一项观测活动，证实了这颗恒星的轨道是玫瑰花形，再次证明爱因斯坦的理论是正确的！
描述国际团队发现的研究最近发表在杂志上天文学和天体物理学。负责的团队由重力合作组织的成员组成，该组织包括来自欧洲南方天文台的研究人员马克斯·普朗克外星物理研究所(MPE)，即马克斯·普朗克天文学研究所欧洲核子研究中心和多个研究所和大学。
为了打破它，广义相对论指出时空的曲率在一个巨大的物体存在时会改变。当爱因斯坦在1915年正式提出这个理论时，它解释了许多事情，其中最重要的是水星的奇怪轨道。到20世纪初，天文学家已经注意到水星的近日点会发生进动——也就是说它会随着时间旋转。
大多数恒星和行星都有椭圆轨道，这意味着它们与轨道上物体的距离会发生变化。但是在岁差的情况下，它们轨道上最近的点(近日点)围绕物体本身旋转。这就是众所周知的史瓦西进动(可视化时)，它看起来像一个玫瑰花结，而不是一个椭圆，每个单独的轨道都像一个花瓣。
正如英国公共工程学院院长莱因哈特·根泽尔(Reinhard Genzel)在最近的一次员工持股计划中所解释的那样，他是导致这一结果的近30年计划的设计师新闻稿用户:
"爱因斯坦的广义相对论预言，一个物体围绕另一个物体的束缚轨道并不像牛顿引力那样是封闭的，而是在运动平面上向前进动。这一著名的效应——首次在水星围绕太阳的轨道上看到——是支持广义相对论的第一个证据。100年后，我们现在已经在银河系中心围绕小型射电源射手座A*运行的恒星的运动中发现了同样的效应。这一观测上的突破加强了人马座A*一定是一个质量为太阳400万倍的超大质量黑洞的证据。"
这位艺术家的印象显示了S2星经过非常靠近银河系中心超大质量黑洞的路径。
信用:ESO/m . Kornesser以S2为例，它的轨道距离不到200亿公里(124亿英里)，相当于太阳和地球距离的120倍——这使它成为人马座A*轨道上发现的距离最近的恒星之一。在最接近的时候，S2正以几乎光速的3%每16年完成一次轨道。这么长的轨道是为什么有必要对这颗恒星进行近三十年的监测。
通过这样做，重力合作组织第一次能够看到史瓦西绕着SMBH进动。MPE研究员斯特凡·吉勒森(Stefan Gillessen)领导了对团队测量结果的分析，他说:“在跟踪这颗恒星的轨道超过25年后，我们的精密测量有力地探测到了S2的史瓦西进动在人马座A*附近的路径。"
这些结果证实了广义相对论，它准确地预测了S2的轨道会随时间变化多少。对VLT的研究对天文学家来说也是一个福音，因为它让他们了解到更多关于射手座A*附近发生的事情，这可能会揭示我们银河系的进化和其他宇宙之谜。说该项目的法国首席科学家盖伊·佩林和郭佳欣·佩罗特:
"因为S2测量很好地遵循了广义相对论，我们可以对射手座A*周围存在的不可见物质的数量设置严格的限制，比如分布的暗物质或者可能的更小的黑洞。这对于理解超大质量黑洞的形成和演化非常有意义。"
这些发现是S2 27年观察的结果，在那段时间的大部分时间里，它依赖于欧洲股票交易所VLT的一系列仪器。其中包括重力,近红外积分视场观测光谱仪(SINFONI)，以及nas神话自适应光学系统——近红外成像仪和摄谱仪(NACO)，总共测量了330多个恒星的位置和速度。
重力合作是以仪器他们为VLT干涉仪开发，该干涉仪将所有四个8米(26.25英尺)VLT望远镜的光线组合成一个分辨率相当于130米(426.5英尺)望远镜的超级望远镜。同一个团队负责2018年的研究，通过展示如何证实广义相对论来自S2的光被拉伸到更长的波长当接近射手座时。
展望未来，该团队相信，他们将能够使用超大望远镜(ELT)看到更多围绕人马座A*运行的暗星。该项目的主要科学家之一、科隆大学的研究员安德烈亚斯·埃克哈特认为，他们将能够测量人马座A*的自旋和质量，从而确定其特征并定义其周围时空的性质。
“如果我们幸运的话，我们也许能捕捉到足够近的恒星，让它们真正感受到黑洞的旋转，”他说。"那将再次是测试相对论的一个完全不同的水平."
本文来自投稿，不代表本人立场，如若转载，请注明出处：http://www.sosokankan.com/article/3022513.html