天文學家首次觀測到一顆恆星圍繞銀河系中心的超大質量黑洞運行。這顆恆星正在按照愛因斯坦廣義相對論的預測節奏"跳動"。
這項研究星期四發表在《天文學與天體物理學》雜誌上。
天文學家利用位於智利阿塔卡馬沙漠的歐洲南方天文臺（European Southern Observatory）的超大望遠鏡對這顆恆星進行了觀測。他們看到這顆恆星的軌道形狀像一朵玫瑰花。
艾薩克牛頓的引力理論認為軌道看起來像一個橢圓，但事實並非如此。然而，玫瑰花形支撐著愛因斯坦的相對論。
物理學家萊因哈德·根澤爾在一份聲明中說"愛因斯坦的廣義相對論預言，一個物體圍繞另一個物體的束縛軌道並不像牛頓引力那樣是閉合的，而是在運動平面上向前進動"。他是德國加興馬克斯普朗克外星物理研究所的所長。
Genzel還領導了一個項目來證明這個結果。該倡議努力在30年期間提高測量精度。
這個模擬顯示了恆星的軌道非常接近銀河系中心的超大質量黑洞。
"這種著名的效應——首先在水星圍繞太陽的軌道上看到——是支持廣義相對論的第一個證據，"根澤爾說一百年後，我們現在已經在銀河系中心的一顆圍繞著緊湊型放射源人馬座a*運行的恆星的運動中發現了同樣的效應。這一觀測突破加強了人馬座A*一定是太陽質量400萬倍的超大質量黑洞的證據。"
射手座A*是銀河系中心的超大質量黑洞。離太陽2.6萬光年。我們的太陽系存在於銀河系巨大旋臂的邊緣。在黑洞周圍可以找到稠密的恆星。其中一顆，在這次觀測中被稱為S2的恆星，在不到200億公里的範圍內經過距離黑洞最近的地方。
它是圍繞黑洞運行的最接近的恆星之一。
當它接近黑洞時，恆星的運動速度是光速的3%。恆星繞黑洞運行需要16個地球年。在跟蹤這顆恆星在其軌道上運行了超過25年後，觀測站的精密測量有力地探測到了S2在其繞人馬座a*的軌道上的史瓦西進動。
軌道通常不是完美的圓。取而代之的是，在旋轉過程中，對象會在更近或更遠的位置移動。S2最接近黑洞的位置每次都會改變，這有助於形成玫瑰花形。廣義相對論預測了軌道的變化。
這個理論也讓他們對銀河系中心的一般區域有了更多的瞭解，這對我們來說很難從這麼遠的地方看到，因為它被我們銀河系中的氣體和塵埃所籠罩。對這顆恆星27年的觀測使這一發現成為可能。同樣的研究小組先前也報道了恆星接近黑洞時的光線伸展方式。
該研究的合著者、葡萄牙天體物理學和引力中心的研究員保羅·加西亞說"我們先前的結果表明，恆星發出的光經歷了廣義相對論。現在我們已經證明，恆星本身能夠感知廣義相對論的影響。"
未來的望遠鏡，如歐洲南方天文臺的超大望遠鏡，將允許觀測更接近黑洞的較暗恆星。
德國科隆大學的研究合著者和項目首席科學家安德烈亞斯·埃卡特說："如果我們幸運的話，我們可能捕捉到足夠近的恆星，使它們真正感受到黑洞的旋轉和旋轉。那將是一個完全不同的相對論測試水平。"
