騰訊科學(xué)訊（Everett/編譯）據(jù)國外媒體報道，科學(xué)家在銀河系中央大質(zhì)量黑洞附近發(fā)現(xiàn)了一顆“高速運行”的恒星，這一發(fā)現(xiàn)為測試愛因斯坦相對論提供了一個誘人的觀測對象。新發(fā)現(xiàn)的恒星被命名為S0-102，軌道周期僅為11.2年。該恒星是在銀河系中央高密度空間附近發(fā)現(xiàn)較大天體，運行速度達到了每秒6600英里，約為每秒10600公里。
 

位于夏威夷莫納克亞山上的凱克望遠鏡
 

S0-102恒星是在銀河系中央黑洞附近處于短周期軌道上的第二顆天體，另外一顆編號為S0-2的恒星軌道周期只有16年左右。根據(jù)美國洛杉磯加州大學(xué)天體物理學(xué)家、本項研究報告的合著者安德烈·蓋赫茲（Andrea Ghez）介紹：“我們本次發(fā)現(xiàn)的昏暗恒星軌道非?？拷y河系中央的超大質(zhì)量黑洞，在之前也發(fā)現(xiàn)靠近黑洞事件視界運行的恒星，但本次發(fā)現(xiàn)的恒星比前者更靠近黑洞事件視界100倍，顯示了在這一奇特的時空中快速運行的天體及其演化特性，在事件視界的那一邊沒有任何東西，包括光在內(nèi)都無法逃出黑洞的引力場。”

科學(xué)家認為我們第一次對該天體的觀測計劃就是先發(fā)現(xiàn)其存在，下一步將在基礎(chǔ)物理學(xué)上進行研究，因為這是一個無與倫比的檢驗相對論的機會。恒星處于短周期軌道上使得科學(xué)家可仔細觀察相對論效應(yīng)，黑洞的質(zhì)量是太陽的四百萬倍左右，但“個頭”僅相當(dāng)于太陽的十倍，距離地球大約26000光年，被命名為人馬座A*。根據(jù)愛因斯坦的相對論，大質(zhì)量的天體位于宇宙空間中可彎曲周圍的時空，該事實在此之前已經(jīng)被證明過多次，但是該理論從來沒有在一個大質(zhì)量黑洞周圍證實。

現(xiàn)在，蓋赫茲和他的同事開始測試在如此靠近黑洞的恒星軌道上將會發(fā)生什么，如果愛因斯坦相對論是正確的，那么隨著每次公轉(zhuǎn)的發(fā)生，軌道將出現(xiàn)輕微的變動，也就是說每次公轉(zhuǎn)并不會返回相同的點，并逐漸形成類似菊花花瓣的圖案。為了最好地確定黑洞對周圍天體的影響，研究人員需要觀測一個完整的周期，尤其是知道當(dāng)恒星處于最接近黑洞的近質(zhì)心距時會發(fā)生哪些事件。

根據(jù)哈佛大學(xué)理論天體物理學(xué)家阿維勒布（Avi Loeb）介紹：“這是一個重要的發(fā)現(xiàn)，因為對于非?？拷录暯绲暮阈嵌?，引力場將變得更強，影響將更為顯著?！北M管S0-102恒星的亮等較S0-2恒星昏暗16倍，但觀測技術(shù)正在不斷快速發(fā)展，或者將來還有更多的恒星在人馬座A*黑洞周圍軌道上被發(fā)現(xiàn)，比想象中更靠近黑洞的事件視界。

但科學(xué)家認為該系統(tǒng)周圍的宇宙空間中可能存在其他未被發(fā)現(xiàn)的天體，使得很難將愛因斯坦的時空理論用于測試黑洞與一顆恒星的相互作用機制。這是因為恒星的軌道受到人馬座A*黑洞的引力場作用，如果同時也受到另外一個天體的作用，這就需要考慮處于該黑洞周圍軌道上第二顆恒星的引力效應(yīng)。根據(jù)本項研究論文的合著者蓋赫茲在聲明中介紹：“對S0-102恒星與S0-2恒星觀測將首次揭示黑洞周圍真實的時空幾何。”

近日出版的《科學(xué)》期刊上提到對相對論進行驗證并不能僅對一顆恒星進行觀測，同時還有其他恒星存在與該黑洞周圍的軌道上，甚至比S0-102恒星的周期更短。由于黑洞周圍具有強大的引力，距離太近的恒星會被黑洞撕裂并吞沒，進行本項研究的科學(xué)家團隊此前認為位于人馬座A*黑洞附近的恒星較為古老，但事實上并非這樣，S0-2被證明是一顆年輕的恒星，而S0-102恒星也可能是非常年輕的。