在银河系中心，发现迄今速度最快的恒星，以超过8％的光速运动！

在我们银河系的中心，有数百颗恒星紧紧围绕着一个超大质量黑洞运行。这些恒星中大多数都有足够大的轨道，这些恒星的运动可以用牛顿引力和开普勒运动定律来描述。但有几颗轨道却非常接近，只能用爱因斯坦的广义相对论才能准确描述。其中轨道最小的恒星被称为S62，它距离黑洞最近，移动速度超过光速的8%，银河系中心超大质量黑洞被称为人马座A*(SgrA*)。

人马座A*黑洞质量约为400万个太阳，天文学家之所以知道这一点，是因为围绕它运行的恒星。几十年来，天文学家一直在追踪这些恒星的运动。通过计算它们的轨道，可以确定人马座A*黑洞的质量。近年来，天文观测变得如此精确，以至于天文学家可以测量出比黑洞质量更多的东西，可以检验我们对黑洞的理解是否准确，研究最多的是围绕人马座A*黑洞运行的恒星被称为S2。

S2是一颗明亮的蓝色巨星，每16年绕黑洞一圈，在2018年S2最近地接近了黑洞，让天文学家有机会观察到一种被称为引力红移的相对论效应。如果你把球抛向空中，它会在上升时减速。如果你向天空照射一束光，光不会减速，但重力确实会带走它的部分能量。因此，光束在飞引力井时会发生红移。天文学家在实验室中观察到了这种效果，但S2让我们有机会在现实世界中看到它。

果然，在近距离接近时，S2的光正如预期的那样变成了红色。多年来，S2一直被认为是最接近SgrA*黑洞的恒星，但后来S62被发现了。正如一个研究小组现在发现的那样，这颗恒星的质量大约是太阳的两倍，每10年绕黑洞一周。根据计算，在距离最接近的情况下，速度接近光速的8%。这是如此之快，以至于时间膨胀开始发挥作用，在S62的一个小时将持续大约100地球分钟。

由于距离人马座A*黑洞很近，S62并不遵循开普勒式的轨道，它不是一个简单的椭圆，而是一个螺旋图运动，它的轨道在每个周期大约前进10度。这种相对论进动最初是在水星轨道上观察到的，但影响很小。在未来的2022年秋天，S62将再次近距离接近人马座A*黑洞，它应该可以让天文学家比接近S2更精确地测试相对论的影响。研究使用甚大望远镜和近红外仪器光谱仪在近红外积分场观测(SINFONI)和NAOS+NACO：

对这个S系成员进行了SgrA*黑洞完整轨道的监测，从去卷积图像中推导出位置信息，研究将Lucy-Richardson算法应用于数据集。NACO的观测覆盖了2002年至2018年的数据，SINFONI的数据涵盖了2008-2012年。可以在两个数据集中可靠地跟踪S62。此外为2019年的数据改编了一个Keck数据点，该数据点支持在S2中心附近通过后重新识别S62。

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博科园｜文：Brian Koberlein/Universe Today

参考期刊《天体物理学》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab5afd

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