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摘要：每16年绕轨道运行一次的恒星S2在2018年5月离黑洞非常近，让天文学家检查相对论的极端影响。通过研究这颗恒星，天文学家成功地检验了爱因斯坦的广义相对论。这是第一个研究人员在声明中说，虽然这是他们第二次在黑洞周围观测到S2，但他们在20多年来一直在跟踪这一系统，因此在一颗恒星中观察到了如此偏离牛顿引力理论的现象。上一次它通过的时候，16年前，测量的分辨率还不足以检测相对论的影响。
银河系的恒星围绕着一个巨大的黑洞，称为人马座a*，从地球上看，这个黑洞通常是安静的，除了撕开偶尔靠近的物体。黑洞的质量是太阳的400万倍，它展示了我们银河系最强大的引力场，使它——以及一小群高速围绕它运行的恒星——成为爱因斯坦广义相对论预言的极端效应的完美试验场。
长达26年，研究人员一直在使用欧洲南方天文台（ESO）的仪器观测银河系的中心“银河中心是我们测试重力的实验室，”巴黎天文台的天体物理学家、这项新研究的合著者奥黛尔·斯特拉布在7月26日的ESO新闻发布会上说。[爱因斯坦的相对论解释（信息图表）]
一个模拟显示恒星的轨道非常接近银河系核心的超大质量黑洞。每16年绕轨道运行一次的恒星S2在2018年5月离黑洞非常近，让天文学家检查相对论的极端影响。（L.Calçada/spaceengine.org/ESO）天文学家利用智利ESO超大型望远镜上的重力、SINFONI和NACO仪器的新红外观测，跟踪一颗名为S2的恒星，该恒星是围绕26号超大质量黑洞运行的一组快速恒星的一部分，距离地球1000光年。
艺术家对银河系中心超大质量黑洞附近经过的恒星S2的印象。通过研究这颗恒星，天文学家成功地检验了爱因斯坦的广义相对论。（M.Kornmesser/ESO）“红移告诉我们，当光子穿越宇宙时，重力是如何影响光子的，”安德里亚·米娅·盖兹，一位天文学家，洛杉矶加利福尼亚大学物理与天文学系教授，没有参与这项研究，告诉太空。
超大质量黑洞的引力场拉伸了离开S2的光，S2的光波长变化与爱因斯坦理论预测的一致，研究人员在新闻发布会上说：
新的测量结果与牛顿引力理论预测的结果不一致。麦克斯普朗克外星物理研究所的高级职员科学家、重力和辛弗尼光谱仪的首席研究员弗兰克·艾森豪尔在ESO新闻发布会上展示了一幅生动的图表，强调了这种差异——读着“爱因斯坦1:0牛顿”——引起了观众的欢呼。
这是第一个研究人员在声明中说，虽然这是他们第二次在黑洞周围观测到S2，但他们在20多年来一直在跟踪这一系统，因此在一颗恒星中观察到了如此偏离牛顿引力理论的现象。上一次它通过的时候，16年前，测量的分辨率还不足以检测相对论的影响。
是智利ESO超大型望远镜的NACO仪器20多年来收集到的数百幅图像之一，这些图像跟踪了恒星在银河系中心非常接近超大质量黑洞的轨道上的运动。（ESO/MPE）Ghez说：“使这项法律正确是非常重要的。”。她补充说，即使你不正确，或者你对重力的理解不正确，即使是在小范围内，这些错误也可能在更大范围内积累起来。作为地球上的人类，我们会坠落，我们会掉东西，不会从地球上飘到太空中去；……从日常角度来看，我们对重力的理解相当好。然而，在不同的物理定律中，“引力是最不受考验的，虽然它是我们从人类存在中理解的最好的，”Ghez说。这项新的研究有助于巩固我们的认识研究人员说：
这项工作展示了引力在超大质量黑洞附近的作用，从而提高了科学家对力及其影响的理解。”“在太阳系，我们现在只能在某些情况下测试物理定律，”ESO系统工程部门负责人、这项新研究的合著者弗朗索瓦德尔普朗克在声明中说因此，在天文学中，在引力场非常强的情况下，检查这些定律是否仍然有效是非常重要的。
天文学家将继续观察和研究S2，并希望很快显示广义相对论对恒星离开超大质量黑洞时轨道的小旋转的影响研究人员说：
这项新研究的结果今天（7月26日）在线发表在《天文与天体物理学》杂志上。
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