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事实再一次证明:爱因斯坦是正确的!银河系中心确实是一个黑洞!

2020-04-23 作者:

恒星围绕银河系超大质量黑洞的运动再次证明爱因斯坦是正确的。

爱因斯坦的广义相对论完美地通过了极端黑洞的测试。一份新的研究报告显示,围绕人马座A *的恒星轨道完全符合广义相对论的预测,人马座A *是银河系中心的一个超大质量黑洞。

德国嘉兴马克斯·普朗克天体物理研究所所长、该研究的合著者莱因哈特·根泽尔在一份声明中说:

爱因斯坦的广义相对论预言,一个物体围绕另一个物体运动的受约束轨道并不像牛顿的引力理论那样封闭,而是在运动平面内向前运动。这一著名的效应首先在水星轨道上被发现,并且是支持广义相对论的第一个强有力的证据

“一百年后,也就是现在,我们已经观察到在紧凑的人马座A*周围的恒星轨道上有同样的效应。”甘塞尔补充道,“这一观测上的突破提供了强有力的证据,证明人马座A*是一个超大质量黑洞,质量是太阳的400万倍。”

位于智利的欧洲南方天文台(ESO)超大型望远镜(VLT)的观测首次揭示,正如爱因斯坦的广义相对论所预测的那样,一颗恒星绕着银河系中心的超大质量黑洞运动的轨迹是一个玫瑰花形,而不是牛顿引力理论所预测的椭圆。恒星围绕超大质量黑洞运动的这种效应(史瓦西进动)以前从未被观察到。这是一幅艺术概念图,描绘了恒星轨道的进动,并适当夸大了视觉效果。(资料来源:就业服务办公室/卡尔卡达(卡尔卡达))

甘塞尔提到的运动叫做史瓦西进动,它描述了天体椭圆轨道的旋转模式。天体轨道最近点的位置每转一圈都会改变,所以轨道形状就像一个玫瑰花结,而不是一个简单的静态椭圆。

迄今为止,天文学家从未测量过围绕超大质量黑洞运动的恒星的史瓦西进动。

利用位于智利的欧洲南方天文台的超大型望远镜(VLT),研究小组追踪了一颗名为S2的恒星,该恒星围绕人马座A*运行,距离地球约26000光年。在过去的27年里,天文学家已经用各种非常大的望远镜仪器测量了S2的位置和速度超过330次,其中一个叫做重力,所以这个研究小组被命名为重力合作。

这种长期观测是获得S2进动信息的必要条件,因为恒星绕人马座A*运行需要16个地球年。

“观察到的进动与广义相对论的预测完全一致,”研究人员说。"这表明将来可能会有进一步的发现。"

“S2进动测量很好地遵循了广义相对论,使我们能够严格限制人马座A*周围不可见物质(如扩散暗物质和可能更小的黑洞)的数量。”

巴黎天文台和法国格勒诺布尔行星和天体物理研究所的团队成员盖伊·佩林和郭佳欣·佩罗特联合发表了声明。他们补充道:“这对于理解超大质量黑洞的形成和演化具有重要意义。”

这个模拟显示了一些轨道非常接近银河系中心黑洞的恒星。其中一颗名为S2的恒星每16年运行一次,并于2018年5月接近黑洞。(图像来源:奥南泰/加拉达/泰空发动机(spaceengine.org)

研究人员说:“在线出版物发表在《天文学与天体物理学》上。天体物理学)可能预示着更令人兴奋的黑洞观测。即将完成的巨型望远镜,如欧洲南方天文台的超级望远镜,将允许天文学家追踪比S2更靠近人马座A*的恒星

德国科隆大学的安德烈亚斯·埃克哈特是该研究小组的成员之一,他说:“如果运气好的话,我们可以捕捉到附近可能受到黑洞旋转显著影响的恒星。这将是测试相对论的一个完全不同的水平。”

作者:迈克·沃尔

风云:天文志愿者团队

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