在宇宙中起舞——有史以來最快的恆星以8%的光速移動

在我們星系的中心，數百顆恆星緊緊圍繞著一個超大質量的黑洞。這些恆星大多有足夠大的軌道，它們的運動可以用牛頓引力和克卜勒運動定律來描述。

但是有幾個軌道如此之近，以至於它們的軌道只能用愛因斯坦的廣義相對論精確地描述。軌道最小的恆星稱為S62。它最接近黑洞的時候，它的移動速度超過了光速的8%。

我們的星系超大質量黑洞被稱為射手座SgrA*。這是一個約400萬太陽的質量的黑洞。

幾十年來，天文學家一直在跟蹤這些恆星的運動。

通過計算它們的運行軌道，我們可以確定射手座的質量。隨著研究的進行，我們的觀測將變得越來越精確，以至於我們能夠測量的不僅僅是黑洞的質量。我們可以測試我們對黑洞是否是準確的。

研究最多的恆星，是圍繞射手座運行的恆星，被稱為S2。這是一顆明亮的藍色巨星，每16年繞黑洞一圈。

2018年，S2離黑洞最近一步，給了我們一個觀察相對論效應的機會，這種效應被稱為引力紅移。如果你把一個球拋向空中，它會隨著球的上升而變慢。

如果你發射一束光束髮射到天空，光不會慢下來，但是重力確實帶走了它的一些能量。結果就是，當一束光從重力井中爬出來時，它就會紅移。

這個效應已經在實驗室中觀察到了，但是S2給了我們一個在現實世界中看到它的機會。當然，在近距離中，S2的光就像預期的那樣發生了紅移現象。

多年來，S2一直被認為是最接近射手座的恆星，但後來發現了S62。這是一個研究小發現的，它是每10年就繞黑洞運行一圈的恆星，其質量大約是太陽的兩倍。

根據他們的計算，在最近觀測中，它的速度接近光速的8%。這個速度太快了，以至於在它周圍時間變得慢了一些，在s62這個恆星周圍，一個小時時間相當於平時的100多分鐘。

因為它接近射手座，所以S62不遵循Keplian軌道。它不是一個簡單的橢圓，它遵循的是一個螺旋儀的運動，它的軌道在每一個周期中大約會偏離10度。這種運動軌跡最初是在水星的軌道上觀察到的，但在水星只會產生一個很小的影響。

這也是為什麼所有的類星體都被誤解為距離很遠的原因。

2022年秋季，S62將採取另一種接近射手座的運動軌跡。天文學家可能會運用相對論測試S62的運動軌跡。