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。廣義相對論考慮到了許多複雜的因素，認為天體走完一圈橢圓之後，下一圈橢圓會出現輕微的偏差，每一圈橢圓猶如一片花瓣，最後旋接成一朵「玫瑰花」。
這個現象被稱作「史瓦西進動」，以行星繞恆星為例，就是恆星軌道從最靠近恆星的「近日點」出發，繞完一圈不會回到原來的位置，而是不斷發生有規律的旋進。
對於我們的地球而言，這種進動造成的偏差幾可忽略不計，但對於更靠近太陽的水星而言，就明顯得多。早在1859年，法國天文學家勒維耶就發現水星的軌道近日點在變化，即使考慮到歲差以及地球、金星等鄰近天體造成的影響，與牛頓引力理論的偏差也達到了約每世紀偏43角秒。科學家們一度懷疑，在水星軌道之內還有顆更靠近太陽的「火神星」。
「火神星」當然並不存在，真正的偏差在於人類對引力的認知。當引力場強到一定程度，牛頓經典理論就不再適用，必須請出更高級的學問。水星的「迷之走位」後來成了愛因斯坦廣義相對論的最早一個證據。
那麼，如果是一顆恆星繞著黑洞旋轉，在極端引力場裡能否也開出一朵玫瑰花？
距離太陽26000光年之遙的銀河系中心，就蟄伏著一個超大質量黑洞人馬座A*，附近盤旋著密密麻麻的星團，為科學家們提供了一個天然的極端物理現象實驗室。
銀河系中心黑洞周圍的恆星軌道
其中，有一顆記作S2的恆星最為大膽，距離黑洞只有200億公裡（約120倍日地距離），每隔16年就完成一周公轉。當它在最近點飛掠過黑洞時，速度可達到將近3%光速。
位於德國加興的馬克斯普朗克外星物理學研究所（MPE）的一個研究團隊，利用智利阿塔卡瑪沙漠裡的甚大望遠鏡持續追蹤它27年，
為了描繪S2的複雜軌道運動，他們總共進行了330多次觀測，標記了海量位置和速度數據。恆星繞黑洞的「史瓦西進動」終於獲得確鑿的驗證。
MPE所長根則爾（Reinhard Genzel）同時表示，這項突破性發現也坐實了人馬座A*的性質：它是個約為400萬倍太陽質量的超大質量黑洞。
此外，關於銀河系中心的其他一些迷霧，如暗物質的比重、是否存在其他小型黑洞，相關觀測結果也給出了新的限制。
神秘的銀心
S2並非最靠近人馬座A*的恆星。如果更高級的39米口徑「極大望遠鏡」建成，科學家們相信能找到隱藏在黑洞更近處的恆星，藉助它們更深刻地感受人馬座A*的自旋和質量，定義其周圍的時間和空間。這又上升到了更深層面的廣義相對論。
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