北京
银河系中心又出现了一个“速度狂魔”。
天文学家发现了一颗最高速度达到每秒2.5万公里的恒星，约为光速的8%。但这颗恒星真正的超能力在于它的位置——它是目前已知距离银河系超大质量黑洞人马座A*最近的恒星，有望帮助科学家测量黑洞最难以捉摸的特性：自转。
“我们发现的这颗恒星潜力巨大，我们真的都非常兴奋。”德国加兴马克斯·普朗克地外物理研究所的天文学家斯特凡·吉勒森（Stefan Gillessen）说。测量黑洞自转，有助于科学家更好地理解黑洞物理。
新恒星S301的发现
这颗新恒星被命名为S301，由GRAVITY+合作项目发现。该项目使用欧洲南方天文台的甚大望远镜干涉仪，能够观测到比肉眼可见天体暗40亿倍的物体。
S301比太阳大约50%，最早在2023年拍摄的图像中被发现。为了绘制这颗恒星8.7年的轨道，天文学家将随后两年的观测数据与2017年以来的历史数据结合了起来。
极扁轨道与黑洞自转
S301运行在一条极其扁长的轨道上，最近时距离人马座A*仅17亿公里——比土星到太阳的距离稍远一点。在这个距离上，黑洞自转应该会随着时间推移微妙地改变恒星的轨道。吉勒森表示，通过多年追踪这颗恒星的轨道，科学家最终将获得足够的数据来计算黑洞的自转。
恒星的轨道此前已经帮助科学家计算出了人马座A*的质量——约为太阳质量的400万倍，但测量自转需要一颗距离更近的恒星。
为什么黑洞自转很重要
研究人员一直对黑洞自转感兴趣，因为它能帮助天文学家理解黑洞是如何成长的。
美国哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家劳拉·布伦南（Laura Brenneman）没有参与这项研究，她解释说：快速自转表明黑洞一直在以规律的方式吞噬物质；较慢的自转则表明黑洞是从更混乱的“自助餐”中进食的。自转还被认为会影响黑洞的喷流和风，因此它是理解黑洞对周围星系影响的有用拼图。
更直接的测量方法
黑洞的自转也可以通过间接方式测量，比如研究某些黑洞周围气体发出的X射线，以及两个黑洞碰撞产生的引力波。但这些方法需要建模和假设，因此对自转结果是否正确仍存在一些争议。
“在我看来，它们仍然是不错的测量方法，但它们是间接的。”马里兰大学学院市分校的天文学家克里斯托弗·雷诺兹（Christopher Reynolds）说，他也没有参与这项研究。“这颗恒星给了我们进行更直接测量的机会。”
这项研究发表在8月19日的《自然》杂志上。
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