## 一颗破纪录的恒星或许能揭示银河系超大质量黑洞如何旋转

这颗恒星可以为黑洞物理学和爱因斯坦的引力理论提供一项新的检验。

来认识一下恒星S301（图中位于示意黑洞旁的橙色圆点）。

它是银河系中移动速度最快的恒星，最接近银河系的超大质量黑洞，并且有潜力用于探索黑洞物理学和广义相对论。

马克斯普朗克地外物理研究所（MPE）

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星系中出现了一个新的速度狂人。

天文学家发现了一颗恒星，其最高速度可达每秒25000公里，约为光速的8%。

不过研究人员称，这颗恒星真正的超能力体现在其位置上。

它是已知离银河系超大质量黑洞人马座A最近的恒星，有望帮助科学家测量该黑洞最难捉摸的特征：自旋。

我们发现的这颗恒星潜力巨大，我们真的都为此感到非常兴奋，德国加兴市马克斯普朗克地外物理研究所的天文学家斯特凡吉勒森说。

测量其自转有助于科学家更好地理解黑洞物理学。

被称为S301的新星由GRAVITY合作项目发现，该项目利用欧洲南方天文台的甚大望远镜干涉仪观测比人眼可见物体暗40亿倍的天体。

这颗恒星比太阳大约50%，首次在近期拍摄的图像中被观测到。

为了绘制这颗恒星8.7年的轨道，天文学家结合了后续数年的观测数据与更早的历史数据。

S301处于一个极长的轨道上，它与人马座A的距离仅为17亿公里——比土星到太阳的距离稍远一点。

在这个距离上，随着黑洞的旋转，它应该会随着时间的推移微妙地改变这颗恒星的轨道。

吉勒森表示，通过多年追踪这颗恒星的轨道，科学家最终将获得足够的数据来计算该黑洞的自旋。

恒星的轨道已经帮助科学家计算出了人马座A的质量，其质量约为太阳的400万倍，但测量其自转则需要一颗距离更近的恒星。

研究人员一直对黑洞的自转很感兴趣，因为这有助于天文学家了解黑洞是如何成长的。

使用甚大望远镜干涉仪经过数年观测，天文学家发现了恒星S301，它在距离银河系中心黑洞人马座A17亿公里范围内运行。

这个轨道使该恒星成为探测黑洞自旋的有用探针。

海王星的轨道（标注以供参考）直径为90亿公里。

GRAVITY合作组欧洲南方天文台使用甚大望远镜干涉仪经过数年观测，天文学家发现了恒星S301，它在距离银河系中心黑洞人马座A17亿公里范围内运行。

这个轨道使该恒星成为探测黑洞自旋的有用探针。

海王星的轨道（标注以供参考）直径为90亿公里。

GRAVITY合作组欧洲南方天文台

快速旋转表明黑洞一直在以规律的方式吞噬物质，未参与这项研究的马萨诸塞州剑桥市哈佛史密森尼天体物理中心天体物理学家劳拉布伦内曼表示。

较慢的旋转则意味着黑洞的进食方式更混乱。

旋转还被认为会影响黑洞的喷流和风，这使其成为理解黑洞对周围星系影响的一块有用的拼图。

黑洞的自旋也可以通过研究某些黑洞附近气体发出的X射线以及两个黑洞碰撞产生的引力波来间接测量。

但这些方法需要建模和假设，这使得人们对自旋是否正确存在一些争议。

天文学家认为人马座A是旋转的，这会轻微扭曲恒星S301的轨道。

这幅图展示了如果黑洞不旋转（上图）或旋转（下图）时，该恒星的轨道会如何变化。

这些观测可能在未来约15年内完成。

L.卡尔萨达GRAVITY合作项目欧洲南方天文台

在我看来，它们仍然是不错的方法，但都是间接的，马里兰大学帕克分校的天文学家克里斯托弗雷诺兹说，他未参与这项研究。

这颗[恒星]给了我们进行更直接测量的机会。

精确测量银河系黑洞的自旋也会将爱因斯坦纳入考量。

广义相对论预测了黑洞的自旋，因此若黑洞没有自旋或其自旋超过该理论设定的最大极限，可能会对理论构成挑战，雷诺兹表示，不过科学家们并不认为会出现这种情况。

相关知识

恒星是由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。

太阳就是典型的恒星，其内部时刻进行着核聚变反应，释放出巨大能量。

恒星在宇宙中数量众多，质量、温度、亮度等各不相同，它们在引力作用下保持平衡，构成了绚丽多彩的星空世界。

BY: Mara Johnson-Groh

FY: AI

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