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'跳舞'星的奇怪的描记器轨道证明爱因斯坦正确(再次)
2020-04-28414

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爱因斯坦的广义相对论已经被证明是正确的(再次!),这要归功于高速恒星在我们银河系中心的怪兽黑洞周围旋转的颤动。

欧洲南方天文台(ESO)的天文学家一直在观察这颗名为S2的恒星绕我们当地的超大质量黑洞运行27年,它在绕银河系中心猛冲大约26,000 光年时,精确测量了恒星的位置和速度。来自地球。研究人员观察了恒星近两个完整的轨道(每个完整轨道大约需要16年)后,得出结论,恒星并不像艾萨克·牛顿的引力理论所预测的那样具有固定的椭圆形轨道,而是围绕黑洞“跳舞”以类似于使用呼吸描记器绘制的玫瑰花结的图案。 

这种轨道,即恒星最接近的点随每个轨道微妙地绕黑洞运动的地方,被称为施瓦茨希尔德进动。研究人员在今天(4月16日)在线发表的新研究中写道,爱因斯坦早在100多年前就预言了这种奇特的进动(或向前运动),描述了一个无限小的物体绕着巨大的轨道旋转的效果。天文学与天体物理学杂志。

研究合著者,德国马克斯·普朗克外星物理研究所所长雷因哈德·根泽尔说:“爱因斯坦的广义相对论预测,一个物体围绕另一个物体的束缚轨道不会像牛顿引力那样闭合,而是在运动平面中前进。” ,在一份声明中说。“这种著名的效应-首次在水星绕太阳旋转的轨道上见到-是首个支持广义相对论的证据。一百年后,我们现在在绕着[黑色]的恒星运动中发现了相同的效应。洞]位于银河系的中心。”

研究人员在研究中写道,这是首次在绕黑洞运行的恒星中证实了施瓦茨尔德的进动。该团队使用智利ESO甚大望远镜上的几台仪器对恒星进行了300多次观测后,识别出S2的环路。 

研究人员说,除了在爱因斯坦遗产的名言中增加一个记录外,这一新发现还可以帮助研究人员对位于银河系中心的物质的类型和数量进行更精确的计算。

研究合著者,巴黎天文台的盖伊·佩林和卡琳·佩罗特说:“由于S2的测量结果很好地遵循了广义相对论,因此我们可以对存在多少不可见物质(例如分布的暗物质或可能存在的较小的黑洞)设置严格的限制。”法国格勒诺布尔大学的发言人在声明中说。“这对于理解超大质量黑洞的形成和演化非常感兴趣。”


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