天文学家捕捉到了恒星围绕着银河系中心黑洞运动的最佳画面

　　一颗恒星正以每秒5431英里（约8744公里）的速度绕黑洞旋转，这是光速的0。03。
　　上图：小星团非常靠近银河系中心的超大质量黑洞运行。
　　通过组合来自四个功能强大望远镜的光线，科学家们捕捉到了银河系中心超大质量黑洞周围环境的最深和最清晰的图像。
　　马克斯普朗克天体物理研究所的天文学家朱莉娅斯塔德勒（JuliaStadler）解释说：这确实是数十年来观测银河系中心努力的结果。
　　朱莉娅斯塔德勒是两项新研究的合作者，这两篇经过同行评审的论文已经发表在《天文学与天体物理学》杂志上，论文详细介绍了新的观测结果。
　　其中一篇详细介绍了黑洞的新观点，另一篇描述了星系核心中质量的分布方式。这一研究团队还包括马克斯普朗克地外物理研究所所长莱因哈德根策尔，他们对人马座A并不陌生，因为在银河系中心发现了一个超大质量致密天体，他们曾获得了2020年诺贝尔物理学奖。
　　通过使用欧洲南方天文台的超大望远镜干涉仪，天文学家能够追踪到我们星系超大质量黑洞周围数颗恒星的运动，该黑洞被称为人马座A（或称：人马座A星）。他们甚至发现了一颗以前不为人知的恒星，现在被命名为S300。有了这些新数据，天文学家就能够检验爱因斯坦的广义相对论，为黑洞设计一个新的质量估计，并测量我们到银河中心的距离。他们还能够更精确地观察到恒星在人马座A附近的行为。
　　这些恒星需要14到18年才能完成围绕黑洞的一次完整公转，这就需要长时间的观测来精确测量它们的轨道。除了收集多年的数据外，研究小组还使用了重力干涉仪，它结合了欧洲南方天文台甚大望远镜上所有四个27英尺（8。2米）望远镜收集的光。正如天文学家朱莉娅斯塔德勒解释的那样，重力干涉仪使角度分辨率比以前提高了20倍，这是一个巨大的进步。斯塔德勒说，这一点，加上复杂成像软件的使用，使我们能够获得银河系中心迄今最深的高分辨率图像。
　　上图：显示了2021年3月至7月人马座A周围恒星运动的序列图像。
　　重力干涉仪测量了2021年3月至7月恒星围绕黑洞旋转时的精确运动。恒星SN29在2021年5月最接近人马座A，它在80亿英里（130亿公里）的距离通过了黑洞，这大约是冥王星到太阳距离的三倍。恒星SN29的速度为每秒5431英里（8744公里秒），令人难以置信。这是光速的0。03，超过了之前的记录保持者S2，S2的速度为每秒4785英里（7703公里秒）。S300（之前未被探测到的恒星）的发现表明，即使是微弱的物体，重力干涉仪也很擅长发现。
　　天文学家朱莉娅斯塔德勒说：我们真的被如此接近黑洞的恒星数量惊呆了。由于重力干涉仪的高分辨率，区分它们并精确跟踪它们（相对于彼此）的运动，确实是可能的。
　　通过跟踪恒星的运动，对黑洞质量的修正估计也成为可能，显示它的重量相当于430万个太阳。人们发现这个观察结果与爱因斯坦的广义相对论是一致的。斯塔德勒解释说，该团队还利用测量结果，看看人马座A周围是否存在一些延伸质量成分，我们发现不可能有太多额外质量。例如，我们可以排除人马座A周围有1000个较小的黑洞。
　　同时，这些数据还可以对它与地球的距离进行迄今最精确的测量：27000光年。
　　重力干涉仪将在这十年的晚些时候升级，届时它将成为重力干涉仪。当然，它仍将被安装在VLTI上，在那里它将获得更清晰的超大质量黑洞图像。希望能发现更接近人马座A的恒星，并测量它旋转的速度。
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