德国马克斯·普朗克地外物理研究所的斯特凡·吉勒森团队在《自然》杂志发表研究,报告了一颗围绕银河系中心黑洞人马座A*运行的高速恒星,其最高速度超过每秒15000英里,约合光速的8%,是迄今观测到的最快恒星。这颗名为S301的恒星轨道周期为8.7年,呈超长椭圆形,黑洞位于椭圆的一端。
据NPR新闻报道,团队利用智利欧洲南方天文台甚大望远镜的四台望远镜,通过红外光穿透宇宙尘埃和气体,观测到银河系核球最中心区域。吉勒森解释说,恒星靠近黑洞时会加速并急剧转向,飞离后减速至最远点。研究团队借助牛顿引力定律和广义相对论的修正,确定了恒星轨道的形状。
这项发现的意义不仅在于恒星的速度,更在于它无比靠近黑洞。吉勒森表示,恒星能感知黑洞如何扭曲时空,因此可以作为探针,直观展现引力对时空的作用。他补充说,银河系中心是研究黑洞的最佳实验室,因为它就在我们门口。
未参与研究的麻省理工学院天体物理学家埃琳·卡拉认为这是令人兴奋的结果,为未来十年对黑洞进行前所未有的测量奠定了基础。她指出,利用S301可以计算银河系中心黑洞的自转速度,这将是首次对静星系黑洞进行此类测量,有助于理解黑洞的起源和星系形成。
研究人员表示,这一发现再次验证了爱因斯坦广义相对论,并有助于了解黑洞如何影响其周围环境。