通过股票期权制 用欧洲南方天文台的超大型望远镜(VLT)进行的观测首次揭示了一颗围绕银河系中心的超大质量黑洞运行的恒星，正如爱因斯坦的广义相对论所预测的那样运动
它的轨道形状像一个玫瑰花结，而不像牛顿引力理论预测的那样像一个椭圆
这种被称为史瓦西进动的效应，以前从未对超大质量黑洞周围的恒星进行过测量
这位艺术家的印象说明了恒星轨道的进动，为了更容易观察，效果被夸大了
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calada 用欧洲南方天文台的超大型望远镜(VLT)进行的观测首次揭示了一颗围绕银河系中心的超大质量黑洞运行的恒星，正如爱因斯坦的广义相对论所预测的那样运动
它的轨道形状像一个玫瑰花结，而不像牛顿引力理论预测的那样像一个椭圆
近30年来，越来越精确的测量使这一长期追求的结果成为可能，这使得科学家能够解开潜伏在我们银河系中心的庞然大物的秘密
爱因斯坦的广义相对论预言，一个物体围绕另一个物体的有界轨道不是像牛顿引力那样是闭合的，而是在运动平面上向前进动
这个著名的效应——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
一百年后，我们在银河系中心的小型射电源射手座附近的恒星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*一定是一个质量是太阳400万倍的超大质量黑洞的证据，”莱因哈特·根泽尔(Reinhard Genzel)说，他是德国加青马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE)的主任，也是导致这一结果的长达30年的项目的设计师
射手座A*距离太阳26 000光年，它和它周围密集的恒星群提供了一个独特的实验室，可以在一个未被探索过的极端重力环境中测试物理学
其中一颗恒星，S2，以不到200亿公里(太阳和地球之间距离的120倍)的距离向超大质量黑洞席卷而来，使其成为有史以来在围绕这个巨大星球的轨道上发现的距离最近的恒星之一
在离黑洞最近的地方，S2正以接近光速3%的速度穿越太空，每16年完成一次轨道运行
“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，”多能物理学研究所的斯特凡·吉列森说，他领导了今天发表在《天文学和天体物理学》杂志上的测量分析
大多数恒星和行星都有一个非圆形的轨道，因此会离它们旋转的物体更近或更远
S2的轨道进动，这意味着它离超大质量黑洞最近的点的位置随着每一圈而改变，这样下一个轨道相对于前一个轨道旋转，形成一个玫瑰花形
广义相对论提供了对其轨道变化的精确预测，这项研究的最新测量结果与理论完全吻合
这种被称为史瓦西进动的效应，以前从未对超大质量黑洞周围的恒星进行过测量
欧洲南方天文台VLT分部的研究也帮助科学家们了解了更多关于我们银河系中心超大质量黑洞附近的情况
“因为S2测量很好地遵循了广义相对论，所以我们可以对射手座A*周围存在多少不可见物质设置严格的限制，比如分布的暗物质或可能更小的黑洞
该项目的法国首席科学家盖伊·佩林和郭佳欣·佩罗特说:“这对于理解超大质量黑洞的形成和演化非常有意义。”
这一结果是S2星27年观测的高潮，在这段时间的大部分时间里，位于智利阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台的VLT使用了一系列仪器
标记恒星位置和速度的数据点的数量证明了新研究的彻底性和准确性:该团队使用重力、辛丰尼和NACO仪器总共进行了330多次测量
因为S2绕超大质量黑洞运行需要数年时间，所以跟踪这颗恒星近30年以解开其复杂的轨道运动是至关重要的
这项研究是由一个国际小组进行的，该小组由多学科专家小组的弗兰克·艾森豪尔领导，合作者来自法国、葡萄牙、德国和欧洲南方共同市场
该团队组成了重力合作项目，以他们为VLT干涉仪开发的仪器命名，该仪器将所有四个8米长的VLT望远镜的光线组合成一个超级望远镜(分辨率相当于直径130米的望远镜)
同一个团队在2018年报告了广义相对论预测的另一个效应:当恒星经过人马座A*附近时，他们看到从S2接收到的光被拉伸到更长的波长
“我们之前的结果表明，恒星发出的光经历了广义相对论
“现在我们已经证明了恒星本身能够感知广义相对论的影响，”保罗·加西亚说，他是葡萄牙天体物理和引力中心的研究员，也是引力项目的主要科学家之一
左图:S2围绕Sgr A*(在(0，0)处的黑色十字)的轨道的数据点由不同的仪器与VLT一起收集了27年
尽管在这张照片中恒星的轨道看起来几乎是封闭的，但小的史瓦西进动被显著地探测到，并且符合广义相对论的理论预测
这种效果在上面的艺术表现中被大大夸大了
右图显示，在测量误差范围内，恒星(绿松石点)的位置与广义相对论的理论预测(红线)一致
牛顿预测(蓝色虚线)显然被排除在外
信用:MPE 凭借欧洲南方天文台即将推出的超大型望远镜，该团队相信他们将能够看到更暗的恒星，它们甚至更靠近超大质量黑洞
该项目的另一位首席科学家、科隆大学的安德烈亚斯·埃克哈特说:“如果我们幸运的话，我们可以捕捉到足够近的恒星，让它们真正感受到黑洞的旋转。”
这意味着天文学家将能够测量表征射手座A*的两个量，自旋和质量，并定义其周围的空间和时间
埃克哈特说:“这将是对相对论的一个完全不同的测试。”
这项研究发表在《天文学和天体物理学》的论文《银河系中心大质量黑洞附近恒星S2轨道的史瓦西进动探测》中
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