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天文学家近日发现，目前已知银河系中运行速度最快的恒星之一——S301。它正以惊人的速度围绕银河系中心的超大质量黑洞运行，为研究黑洞旋转特性提供了新的线索。
天文学家侦测到银河系中已知速度最快的恒星S301，它是已知距离银河系中心黑洞「人马座A*」最近的恒星。 （路透）
据英国《卫报》19日报道，这颗名为S301的恒星运行速度约为每秒2.5万公里，是普通商业客机速度的约10万倍。它也是目前已知距离银河系中心超大质量黑洞“人马座A*”（Sagittarius A*）最近的恒星之一，其最近距离大约相当于土星与太阳之间的距离。
这项发表于《自然》（Nature）杂志的研究报告中，德国加兴马克斯·普朗克地外物理研究所（MPE）博士研究生菲利克斯·芒格（Felix Mang）表示，S301最特殊之处在于，它以极其紧密的轨道围绕“人马座A*”运行，仅需8.7年即可完成一圈公转。
他说，这颗恒星距离黑洞最近时，仅约为地球与太阳距离的12倍，“这是前所未有的情况”。
由于S301距离“人马座A*”极近，它可能为科学家研究黑洞的基本性质，以及黑洞周围极端环境提供新的观测窗口。
科学家认为，与宇宙中许多天体一样，黑洞也可能存在自转现象。根据爱因斯坦广义相对论，旋转中的黑洞会带动周围时空发生扭曲，并影响附近天体的运行轨道。这种效应只有在天体非常接近高速旋转黑洞时才会明显体现。
研究人员指出，S301的轨道同时具有高度偏心（极度椭圆）和距离黑洞极近两个特点。MPE资深科学家、论文共同作者斯特凡·吉勒森（Stefan Gillessen）表示：“我们将首次有机会直接测量大质量黑洞的自旋，这将成为对爱因斯坦理论的一项重要检验。”
此前，科学界普遍认为，要估算“人马座A*”的自旋速度，需要长期观测多颗恒星数十年的运行轨迹。
目前，研究人员已经追踪并重建了S301自2017年以来的轨道数据，并计划继续观测其在2031年下一次最接近黑洞时的运动状态，以获取更多关键数据。
芒格表示：“通过这颗恒星，我们希望能在大约10年内测量出该黑洞的自旋速度。”
此次观测由位于智利帕拉纳天文台（Paranal Observatory）的欧洲南方天文台（ESO）“甚大望远镜干涉仪”（VLTI）完成。该设备通过组合4台8米级望远镜的光线，实现更高精度的观测能力。
尽管S301距离银河系中心黑洞非常近，但科学家认为，它并不会越过“事件视界”（event horizon），也就是任何物质一旦进入便无法逃脱的边界。
芒格解释称，黑洞常被形容为会吞噬一切的“宇宙吸尘器”，但从物理角度看，它只是一个拥有巨大质量的天体，与围绕太阳运行的行星等天体类似。“这颗恒星将继续保持目前的运行轨道。”
未参与此次研究的英国伦敦大学学院（UCL）天体物理学家齐里·尤恩西（Ziri Younsi）表示，这是一个极其重要的发现，因为S301正在以惊人的速度接近“人马座A*”，其最高运行速度约达到光速的8%。
他说：“这简直令人难以置信。”
尤恩西指出，利用S301的轨道运动来测量黑洞自旋，将可能成为理解银河系形成与演化过程的重要突破。
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编译链接：https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/5545795
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