欧洲南方天文台16日释出,银河系中心超大质量黑洞人马座A*旁的致密星S2运行轨迹构想图。天文学家用27年时间,观测到S2绕行人马座A*的轨迹,不是牛顿万有引力提出的椭圆形,而是爱因斯坦在广义相对论预测的蔷薇结型。欧新社
《天文与天体物理学报》(Astronomy & Astrophysics)16日刊登新研究,天文学家利用智利阿他加马沙漠(Atacama Desert)的欧洲南方天文台甚大望远镜(European Southern Observatory's Very Large Telescope),首度观测到有星星有如跳舞一般,以蔷薇结(rosette)型轨道,绕行银河系中心的超大质量黑洞。
CNN报导,黑洞周围常可发现致密星(Dense stars),此次观测的S2则是最靠近黑洞的一个。S2会以少于200亿公里距离和光速3%的速率,和位于银河系中心的人马座A*(Sagittarius A*)擦身而过。
报导指出,天体轨道不常是完美的环状,会在运转期间接近或远离,牛顿在万有引力理论认为此类轨道会近似于椭圆,但研究团队用27年时间得到突破性的观测结果,发现S2最靠近黑洞的轨迹每次都有所变化,进而画出爱因斯坦在广义相对论预测的蔷薇结型,同时印证人马座A*必定是质量400万倍于太阳的超大质量黑洞。
马克斯.普朗克地外物理研究所(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)所长甘泽尔(Reinhard Genzel)指出,此一知名效应百年前首见于水星绕行太阳,也是第一个倾向于广义相对论的证据,现在则在每16地球年绕行人马座A*一周的S2观测到相同效应。
甘泽尔在声明指出,“爱因斯坦的广义相对论预测,一个天体绕行另一天体的轨道,并非牛顿万有引力定律提出的封闭状,而是会在运动平面中旋进(Precession)。”接下来,研究人员将加强研究黑洞周边的星星,以观察距离如何影响星象运动。