愛因斯坦還是對的！距離銀心黑洞最近的恆星，正跳「玫瑰花結舞」

2020-10-18 科普大世界

銀河系中質量最大的單一天體，就是銀河系中心黑洞人馬座a*了，它是銀河系統唯一已知的超大質量黑洞，雖然黑洞不會發光，但是天文學家們通過各種觀測設備已經發現了它存在的痕跡，並且測量出這個黑洞的質量大約為太陽的431萬倍，體積的直徑大約為4400萬公裡，它被認為是銀河系形成的力量源泉，左右著銀河系的發展狀態。

人馬座a*也是銀河系中最原始最巨大的引力源，因此在它的周圍有著諸多的天體圍繞著它運行，以他為中心的空間中，也是整個沿河系中天體和物質最為密集的地方，據美國太空網4月16日的報導，歐洲天文學家通過近30年的研究發現，圍繞銀河系中央超大質量黑洞旋轉的恆星的運動軌跡與愛因斯坦廣義相對論的預測幾乎完全一致，再次證明愛因斯坦是正確的。

天文學家們使用位於智利的歐洲南方天文臺（ESO）的甚大望遠鏡（VLT）來追蹤了圍繞人馬座a*運行的一顆名為S2的恆星，該恆星距離人馬座a*非常近，近星點約為120個天文單位，相當於太陽和海王星距離的四倍，每16年圍繞人馬座a*運行一周，歐洲南方天文臺（ESO）估計該恆星質量約為太陽的10-15倍。

人馬座A*距地球約2.6萬光年，天文學家們自從發現它以來的27年間，通過甚大望遠鏡以及其他天文觀測設備對S2的位置和速度進行了330次測量，摸清了它的運行軌道和規律，發現它圍繞銀河系中心黑洞的運行軌跡如同跳著一支舞蹈，德國馬克斯·普朗克外星物理學研究所所長雷因哈德·根澤爾對此解釋說：「根據愛因斯坦廣義相對論預測，一個物體圍繞另一個物體旋轉的束縛軌道不會像牛頓力學描繪的那樣呈橢圓形，而是會像『玫瑰花結』。」而對人馬座a*黑洞和s2恆星的跟蹤觀測發現，S2的運動軌跡與廣義相對論的預測完全吻合。

這樣的運行軌跡其實也存在於我們太陽系中，如水星圍繞太陽運行的軌道就有這一效應——這也是首個支持廣義相對論的證據。

不過由於人馬座a*距離我們非常遙遠，想觀察它是不太容易的，但是天文學家們推測認為，這比s2恆星距離人馬座a*更近的地方一定還有其他的恆星甚至小型黑洞等天體存在，但是要看到他們需要更高級的天文觀測設備，或許歐洲南方天文臺（ESO）的極大望遠鏡（ELT）升空之後，可以幫助天文學家們發現比S2更靠近人馬座A*的恆星等天體。

參考資料：

《新華網客戶端》4月21日文章《再次證明愛因斯坦廣義相對論正確 超大質量黑洞與周圍恆星上演「玫瑰舞」》

相關焦點

  • 是誰吞噬了銀心的恆星?
    類似的超大質量黑洞被認為存在於每一個星系的中心。通過觀測恆星圍繞它的轉動，直到最近我們才確認了它的存在。它為我們在最極端環境下檢驗愛因斯坦的廣義相對論提供了理想的場所。 雖然我們銀河系的中心可以作為研究其他星系中所發生過程的實驗室，但對它的首批觀測還是給我們帶來了許多意想不到的事情。
  • 是誰吞噬了銀心的恆星？
    在銀河系的最中央，天文學家懷疑潛伏著一個質量超過太陽400萬倍的巨型黑洞。被稱為人馬座A*的這個超大質量黑洞因其對時空結構的扭曲正在撕裂恆星，引發一場恆星騷亂。類似的超大質量黑洞被認為存在於每一個星系的中心。通過觀測恆星圍繞它的轉動，直到最近我們才確認了它的存在。
  • 太陽系公轉速度被推翻,正以更快速度衝入銀心,多久會墜入黑洞?
    日本國立天文臺多名科學家通過數年的觀測數據研究後得出，太陽系環繞銀心的運動速度比以前加快了7千米/秒，但和以前相比，距離銀心的距離反而縮小了2000光年！
  • 太陽系公轉速度被推翻，正以更快速度衝入銀心，多久會墜入黑洞？
    日本國立天文臺多名科學家通過數年的觀測數據研究後得出，太陽系環繞銀心的運動速度比以前加快了7千米/秒，但和以前相比，距離銀心的距離反而縮小了2000光年！熟悉銀河系的朋友都知道，銀河系正以距離銀心2.7萬光年的位置，以每秒220
  • 法科學家稱:銀心黑洞正甦醒過來,物質吞噬量是之前3倍!
    銀河系的中心是一個太陽質量400萬倍的黑洞，一直以來都比較平靜，但最近法國和比利時的一個科研團隊發現，從2014年8月以來，距離地球2.6萬光年以外的銀心黑洞Sgr A*黑洞，正在以前所未有的速度甦醒過來，吞噬物質量比過去增長3倍以上！
  • 天文學家發現一顆神秘恆星，以光速8%飛行，距離黑洞超近
    另外在銀河系中也是存在黑洞的，黑洞主要有兩種類型，一些規模較大的黑洞主要形成於大型的星系中間，還有一種是恆星黑洞，超大質量黑洞旁有一顆神秘的恆星，它被命名為S62，是迄今為止發現距銀心黑洞最近的恆星。，S62曾是一顆藍巨星，每16年環繞銀心黑洞一次，在2018年是距離黑洞最近的一次。
  • 距離太陽系最近的黑洞是哪個?距離多少光年?
    離太陽系最近的黑洞是麒麟座V616，距離約2800光年，第二是天鵝座X-1，距離為6100光年，第三是天鵝座V404，距離為7800光年！一般所指的黑洞是恆星型黑洞，超大質量的恆星（一般需要大於30倍太陽質量以上）在超新星爆發過程中形成的！即使是光都無法逃逸，因此沒有直接手段可以觀測到黑洞，假如其周圍或者背景沒有任何天體以供對比的話，即使宇宙空曠，仍然有很多黑洞被這些方式觀測到，當然最多的還是其吞噬物質吸積盤所發出的X射線！
  • 為什麼不拍最近的黑洞,要拍攝5500萬光年以外室女座M78的黑洞?
    這次觀察到的黑洞是來自5500萬光年以外的室女座橢圓星系M78中心的超大質量黑洞。有人會問了，為什麼要拍5500萬光年以外的黑洞？為什麼不拍離我們最近的黑洞？（離地球最近的黑洞是位於麒麟座V616(A0620-00)距離我們的太陽2800光年）要拍5500萬光年以外的M78？
  • 銀心黑洞有多大?又如何準確測算?還是VLBI射電鏡立了首功!
    整個銀河系包括了1000-4000億顆恆星，太陽系則位於獵戶座懸臂的邊緣，距離銀心約為2.6萬光年！銀河系在棒旋星系中屬於SBb型，即有多條旋臂的棒旋星系，而銀心則由於銀盤面上塵埃的遮擋，影影綽綽一直都看不清楚。
  • 銀心的黑洞有多大？又如何準確測算？還是VLBI射電鏡立了首功
    整個銀河系包括了1000-4000億顆恆星，太陽系則位於獵戶座懸臂的邊緣，距離銀心約為2.6萬光年！看不見的銀心我們很難計算它的質量，因為它沒有一顆供它吞噬的巨大伴星，因此從引力擾動的基礎上基本就已經把路子堵死了！但比較幸運的是天文學家觀測到有數十顆恆星在圍繞銀心這個看不見的黑洞公轉！
  • 人類首見恆星在超大質量黑洞邊徘徊,如愛因斯坦所料花式走位
    如果一顆恆星在超大質量黑洞的邊緣「瘋狂試探」，它的走位是什麼樣？經典的牛頓引力理論認為是橢圓形，而愛因斯坦在百年前提出的廣義相對論則預測是複雜的玫瑰花形。4月16日，歐洲南方天文臺（ESO）宣布經過27年的努力，人類終於通過甚大望遠鏡（VLT）描繪出了這樣一顆繞著我們的銀河系中心黑洞運動的恆星。它的軌跡顯示，愛因斯坦又一次對了。史瓦西進動藝術示意圖事實上，我們印象中天體閉合的橢圓軌道只是一種簡單的近似結果。
  • 天文學家發現一顆以光速8%飛行的神秘恆星
    在這顆恆星身上，時間的流逝速度要比在地球上慢得多，它的1小時大約相當於地球上的100分鐘。這顆名為S62的恆星是迄今為止發現的距銀心黑洞最近的恆星。當其通過距黑洞最近點時，飛行速度可以高達光速的8%。Kornmesser我們銀河系中心有一個質量大約相當於400萬個太陽的超大質量黑洞。我們之所以知道它的質量，就是因為它周圍存在著許多圍繞它飛行的恆星。這些恆星的軌道大多距離黑洞比較遠。基於恆星的軌道參數，我們能夠通過計算獲得黑洞的質量。但是近年來由於觀測精度的提高，一些距離黑洞非常近的恆星被發現。
  • 法科學家稱：銀心黑洞正在甦醒，開始以此前3倍速度吞噬物質！
    銀河系的中心是一個太陽質量400萬倍的黑洞，一直以來都比較平靜，但最近法國和比利時的一個科研團隊發現，從2014年8月以來，距離地球2.6萬光年以外的銀心黑洞Sgr A*黑洞，正在以前所未有的速度甦醒過來，吞噬物質量比過去增長3倍以上！
  • 銀河系中的恆星為什麼都得繞銀心公轉?
    天體沒有公轉所產生的離心效應與力對抗，那麼小型天體向大型天體掉落是不可避免的，當大型天體也會因此想小型天體靠攏一些距離，那麼銀河系的恆星是怎麼圍繞銀心公轉的呢？這些天體又是怎麼來的？
  • 愛因斯坦又對了!恆星在繞著超大質量黑洞「畫花瓣」
    人馬座 A* 距離太陽 26,000 光年，其很有可能是離地球最近的超大質量黑洞，因此也被人們認為是研究黑洞物理的最佳目標。人馬座 A* 周圍有這密度較高的恆星群，這為物理學提供了一個從未被探索過的極端重力環境中測試的獨特實驗室。
  • 天文學家發現銀河系運動最快恆星
    在一項新研究中，天文學家發現了迄今為止已知的銀河系運動速度最快的恆星。這顆恆星名為S4714，正緊密環繞銀心黑洞人馬座A*運轉，最高速度達到驚人的24000公裡/秒，即光速8%。S2環繞人馬座A*運轉的軌道周期約16年，最近時距離人馬座A*約180億公裡，最高速度接近光速3%。
  • 迄今最近距離圍觀一顆恆星被黑洞撕成「義大利麵條」
    據美國有線電視新聞網12日消息，天文學家通過位於智利的歐洲南方天文臺望遠鏡觀測到，在2.15億光年外的波江座螺旋星系中，一顆恆星被一個超大質量黑洞撕裂併吞噬。這是迄今為止天文學家看到的距離最近的恆星「臨終」燃燒過程。相關研究論文發表在12日的《皇家天文學會月刊》上。
  • 愛因斯坦又對了!恆星繞銀河系黑洞的運動,符合廣義相對論的預測
    用ESO的超大望遠鏡（VLT）進行的觀測首次揭示了一顆圍繞銀河系中心超大質量黑洞運行的恆星運動。正如愛因斯坦廣義相對論所預測的那樣，它的軌道是玫瑰花形的，不像牛頓引力理論所預測的是橢圓狀。這是科學家們經過近30年來日益精確地測量，才終於揭開了隱藏在銀河系中心的龐然大物的神秘面紗。
  • 既然銀河系中心有個大黑洞,為什麼銀心還那麼亮?
    此後，對銀心中的一些特殊恆星運動的長期跟蹤研究表明，那裡有一個質量超過太陽400萬倍的超大質量黑洞，它被稱為人馬座A*。據估計，這個黑洞的視界半徑大約為1300萬公裡。既然銀心中存在一個大型黑洞，為什麼那裡卻非常明亮？
  • 黑洞，溫柔的殺手，科學家發現銀河系中心黑洞活在孕育新恆星
    顯然，剛出生不久就能從外面遷移進來的可能性，還是比較低的。這樣看來，它們出生於這裡的可能性似乎更大一些。而且，這些恆星的特徵，看起來也很符合它們就出生在此的結論，那就是——它們太巨大了。根據科學家的觀測，它們中大部分擁有著太陽30~50倍的質量。而銀心的區域，恰恰是大質量黑洞的「產房」。