16年等一回！2.6万光年外的特殊恒星将用于检验广义相对论爱因斯坦创立的广义相对论预言

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爱因斯坦创立的广义相对论预言，宇宙中存在一种光也无法逃脱的特殊天体，它们被称之为黑洞。正因为如此，我们才很难发现不发光的黑洞。但黑洞吞噬物质会产生强烈的电磁信号，并且它们的强大引力会对周围天体的运动产生影响，这是寻找黑洞的方法。

在1974年，天文学家探测到从银河系中心传来的强烈无线电信号，由此发现了超大质量黑洞——人马座A*，它与地球相距大约2.59万光年。此后，天文学家在黑洞周围发现了一颗特殊的恒星——S0-2，它的偏心率高达0.88，大约每隔16年环绕人马座A*运动一圈。这颗恒星的运动方式可以作为人马座A*是超大质量黑洞的有力证据，也能被用于验证广义相对论。

再过不久（今年春天），S0-2将运动到距离人马座A*最近的地方，到时两者相距仅17光时，比冥王星和太阳的距离还要远3倍多，或者相当于地球和太阳距离的120倍。鉴于S0-2恒星独一无二的位置，天文学家计划用这颗恒星对广义相对论进行测试。

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人马座A*

除了位置特殊之外，更为重要的是，最近《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上刊载的一篇研究论文表明，S0-2是一颗单恒星，它的周围并没有伴星绕转。为了检验爱因斯坦的理论，天文学家需要能够对恒星的确切位置进行精确的测量。如果S0-2属于一个双星系统，那么，两颗恒星发出的光将会混合在一起，使精确测量变得不可能。

加州大学洛杉矶分校的研究人员表示：“我们已经等了16年了，我们急切地想知道这颗恒星在黑洞猛烈的引力拉扯下会如何运动。S0-2会遵循爱因斯坦的理论吗？或者这颗恒星会违背目前已知的物理定律吗？我们很快就会弄明白！”

S0-2正在越来越靠近人马座A*，并且这个距离在天文学上可以算十分靠近。此外，由于人马座A*的质量极高（430万倍太阳质量），它的强大引力将使S0-2的速度加速到3000万公里/小时，相当于8300公里/秒。虽然这个速度仍然远小于光速，但对于一个巨大的恒星而言，这是相当快的。

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引力井

但人马座A*不仅仅只会加速S0-2的运动速度，如果爱因斯坦关于引力的理论是正确的，那么这颗恒星的光也会发生变化。这是因为黑洞扭曲周围时空，从而产生引力井。恒星发出的光进入引力井中，并再次出来，能量会出现损耗。这就像人消耗能量从一口井中爬出来一样，由于从引力井中逃逸出来，恒星的光会失去能量。

与16年前S0-2近距离靠近黑洞不同的是，天文学家现在有了足够精确的工具来验证广义相对论。如果天文学家看到了预期的效果，他们就会知道爱因斯坦的理论已经通过了又一项测试。如果不是，那么，他们将不得不提出一个新的理论来修复漏洞。