超大质量黑洞再次证明爱因斯坦的正确性
艺术家对围绕人马座 A* 运行的恒星的印象。ESO/L. Calçada/spaceengine.org
欧洲南方天文台 (ESO) 公布了围绕宇宙中最极端的物体之一：银河系中心的超大质量黑洞来测试爱因斯坦的广义相对论。
这个令人难以置信的物体被称为人马座 A*，其质量是太阳的 400 多万倍，产生了银河系中最强的引力场。在这个引力场中，有一小群恒星以高速运行，通过追踪这些恒星，研究人员能够对引力理论进行检验。爱因斯坦的理论非常成功。
据该杂志报道天文学与天体物理学研究人员利用了超大望远镜的几项技术改进，例如 GRAVITY、SINFONI 和 NACO。这些仪器能够以精细的细节追踪恒星。特别是，它们追踪了恒星 S2，该物体距离人马座 A* 不到 200 亿公里（124 亿英里）。
“这是我们第二次观察到 S2 近距离绕过我们银河系中心的黑洞，”团队负责人、马克斯·普朗克地外物理研究所的莱因哈德·根泽尔在一份声明中表示。陈述“但这一次，由于仪器设备的改进，我们能够以前所未有的分辨率观察这颗恒星。我们为这次事件做了几年的紧张准备，因为我们希望充分利用这个独特的机会来观察广义相对论效应。”
研究小组目睹了所谓的引力红移。黑洞周围的引力场非常强，以至于它拉长了恒星发出的光的波长，使其变得更红。牛顿引力理论没有预测到这种效应，但它与爱因斯坦相对论中预期的数值完全一致。
“在太阳系中，我们现在只能在特定情况下测试物理定律。因此，在天文学中，检查这些定律在引力场非常强的情况下是否仍然有效非常重要，”欧洲南方天文台系统工程系主任 Françoise Delplancke 解释道。
虽然这是国际合作的巨大成功，但这并不意味着该项目的结束。该团队将继续观察 S2 和人马座 A* 周围的其他恒星。他们应该很快就会证实另一个相对论效应。引力场应该会导致 S2 的轨道稍微旋转，这被称为史瓦西进动，因为 S2 会进一步远离黑洞。
