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有史以来最快的恒星南方的孩子以8%的光速运行

天文学与空间 2022-02-26 00:01:11

布莱恩·科柏林,《今日宇宙》 最接近时SgrA*星的距离

信用:Florian Peiker等人 在我们星系的中心,数百颗恒星围绕一个超大质量黑洞紧密运转

这些恒星中的大多数都有足够大的轨道,它们的运动可以用牛顿引力和开普勒运动定律来描述

但是有几个轨道如此接近,以至于它们的轨道只能用爱因斯坦的广义相对论来精确描述

轨道最小的恒星被称为S62

它最接近黑洞的地方是它以超过8%的光速移动

我们银河系的超大质量黑洞被称为人马座A* (SgrA*)

它大约有400万个太阳,我们知道这一点是因为围绕它运行的恒星

几十年来,天文学家一直在追踪这些恒星的运动

通过计算它们的轨道,我们可以确定SgrA*的质量

近年来,我们的观测变得如此精确,以至于我们能够测量的不仅仅是黑洞的质量

我们可以测试我们对黑洞的理解是否准确

围绕SgrA*运行的研究最多的恒星被称为S2

它是一颗明亮的蓝色巨星,每16年围绕黑洞运行一次

2018年,S2最接近黑洞,这给了我们一个观察被称为引力红移的相对论效应的机会

如果你把一个球抛向空中,它会随着上升而减速

如果你向天空照射一束光,光不会变慢,但是重力会带走它的一些能量

结果,当一束光爬出引力井时,它会发生红移

这种效应已经在实验室中观察到,但S2给了我们一个在现实世界中看到它的机会

果然,在接近尾声时,S2的灯如预期的那样变成了红色

模拟S2移动如此之快以至于发生红移

信用:经理股票期权

Kornmesser 超大质量黑洞附近恒星的轨道进动

信贷:路易斯·卡尔萨达/欧洲股票期权组织 多年来,S2一直被认为是离SgrA*最近的恒星,但后来S62被发现了

一个研究小组最近发现,每10年围绕黑洞运行的恒星质量是太阳的两倍

根据他们的计算,在最接近的时候,它的速度接近光速的8%

速度如此之快,以至于时间膨胀开始发挥作用

S62的一小时将持续大约100地球分钟

因为它靠近SgrA*,S62不遵循开普勒轨道

它不是一个简单的椭圆,而是遵循一个螺旋运动,它的轨道在每个周期内进动约10度

这种相对论性进动最初是在水星轨道上观察到的,但只是作为一种小的效应

2022年秋季,S62将再次接近SgrA*

它应该允许天文学家比S2更精确地测试相对论的效果

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