影/恆星在黑洞旁跳舞!愛因斯坦再度被證實是對的

歐洲南方天文台16日釋出,銀河系中心超大質量黑洞人馬座A*旁的緻密星S2運行軌跡構想圖。天文學家用27年時間,觀測到S2繞行人馬座A*的軌跡,不是牛頓萬有引力提出的橢圓形,而是愛因斯坦在廣義相對論預測的薔薇結型。歐新社
歐洲南方天文台16日釋出,銀河系中心超大質量黑洞人馬座A*旁的緻密星S2運行軌跡構想圖。天文學家用27年時間,觀測到S2繞行人馬座A*的軌跡,不是牛頓萬有引力提出的橢圓形,而是愛因斯坦在廣義相對論預測的薔薇結型。歐新社

《天文與天體物理學報》(Astronomy & Astrophysics)16日刊登新研究,天文學家利用智利阿他加馬沙漠(Atacama Desert)的歐洲南方天文台甚大望遠鏡(European Southern Observatory's Very Large Telescope),首度觀測到有星星有如跳舞一般,以薔薇結(rosette)型軌道,繞行銀河系中心的超大質量黑洞

CNN報導,黑洞周圍常可發現緻密星(Dense stars),此次觀測的S2則是最靠近黑洞的一個。S2會以少於200億公里距離和光速3%的速率,和位於銀河系中心的人馬座A*(Sagittarius A*)擦身而過。

報導指出,天體軌道不常是完美的環狀,會在運轉期間接近或遠離,牛頓在萬有引力理論認為此類軌道會近似於橢圓,但研究團隊用27年時間得到突破性的觀測結果,發現S2最靠近黑洞的軌跡每次都有所變化,進而畫出愛因斯坦在廣義相對論預測的薔薇結型,同時印證人馬座A*必定是質量4百萬倍於太陽的超大質量黑洞。

馬克斯.普朗克地外物理研究所(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)所長甘澤爾(Reinhard Genzel)指出,此一知名效應百年前首見於水星繞行太陽,也是第一個傾向於廣義相對論的證據,現在則在每16地球年繞行人馬座A*一周的S2觀測到相同效應。

甘澤爾在聲明指出,「愛因斯坦的廣義相對論預測,一個天體繞行另一天體的軌道,並非牛頓萬有引力定律提出的封閉狀,而是會在運動平面中旋進(Precession)。」接下來,研究人員將加強研究黑洞周邊的星星,以觀察距離如何影響星象運動。

黑洞 相對論

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