破纪录恒星或揭示银河系超大黑洞旋转奥秘
## 一颗破纪录的恒星或许能揭示银河系超大质量黑洞如何旋转
这颗恒星可以为黑洞物理学和爱因斯坦的引力理论提供一项新的检验。
来认识一下恒星S301（图中位于示意黑洞旁的橙色圆点）。
它是银河系中移动速度最快的恒星，最接近银河系的超大质量黑洞，并且有潜力用于探索黑洞物理学和广义相对论。
马克斯普朗克地外物理研究所（MPE）
请你提供具体的英文内容，。
星系中出现了一个新的速度狂人。
天文学家发现了一颗恒星，其最高速度可达每秒25000公里，约为光速的8%。
不过研究人员称，这颗恒星真正的超能力体现在其位置上。
它是已知离银河系超大质量黑洞人马座A最近的恒星，有望帮助科学家测量该黑洞最难捉摸的特征：自旋。
我们发现的这颗恒星潜力巨大，我们真的都为此感到非常兴奋，德国加兴市马克斯普朗克地外物理研究所的天文学家斯特凡吉勒森说。
测量其自转有助于科学家更好地理解黑洞物理学。
被称为S301的新星由GRAVITY合作项目发现，该项目利用欧洲南方天文台的甚大望远镜干涉仪观测比人眼可见物体暗40亿倍的天体。
这颗恒星比太阳大约50%，首次在近期拍摄的图像中被观测到。
为了绘制这颗恒星8.7年的轨道，天文学家结合了后续数年的观测数据与更早的历史数据。
S301处于一个极长的轨道上，它与人马座A的距离仅为17亿公里——比土星到太阳的距离稍远一点。
在这个距离上，随着黑洞的旋转，它应该会随着时间的推移微妙地改变这颗恒星的轨道。
吉勒森表示，通过多年追踪这颗恒星的轨道，科学家最终将获得足够的数据来计算该黑洞的自旋。
恒星的轨道已经帮助科学家计算出了人马座A的质量，其质量约为太阳的400万倍，但测量其自转则需要一颗距离更近的恒星。
研究人员一直对黑洞的自转很感兴趣，因为这有助于天文学家了解黑洞是如何成长的。
使用甚大望远镜干涉仪经过数年观测，天文学家发现了恒星S301，它在距离银河系中心黑洞人马座A17亿公里范围内运行。
这个轨道使该恒星成为探测黑洞自旋的有用探针。
海王星的轨道（标注以供参考）直径为90亿公里。
GRAVITY合作组欧洲南方天文台使用甚大望远镜干涉仪经过数年观测，天文学家发现了恒星S301，它在距离银河系中心黑洞人马座A17亿公里范围内运行。
这个轨道使该恒星成为探测黑洞自旋的有用探针。
海王星的轨道（标注以供参考）直径为90亿公里。
GRAVITY合作组欧洲南方天文台
快速旋转表明黑洞一直在以规律的方式吞噬物质，未参与这项研究的马萨诸塞州剑桥市哈佛史密森尼天体物理中心天体物理学家劳拉布伦内曼表示。
较慢的旋转则意味着黑洞的进食方式更混乱。
旋转还被认为会影响黑洞的喷流和风，这使其成为理解黑洞对周围星系影响的一块有用的拼图。
黑洞的自旋也可以通过研究某些黑洞附近气体发出的X射线以及两个黑洞碰撞产生的引力波来间接测量。
但这些方法需要建模和假设，这使得人们对自旋是否正确存在一些争议。
天文学家认为人马座A是旋转的，这会轻微扭曲恒星S301的轨道。
这幅图展示了如果黑洞不旋转（上图）或旋转（下图）时，该恒星的轨道会如何变化。
这些观测可能在未来约15年内完成。
L.卡尔萨达GRAVITY合作项目欧洲南方天文台
在我看来，它们仍然是不错的方法，但都是间接的，马里兰大学帕克分校的天文学家克里斯托弗雷诺兹说，他未参与这项研究。
这颗[恒星]给了我们进行更直接测量的机会。
精确测量银河系黑洞的自旋也会将爱因斯坦纳入考量。
广义相对论预测了黑洞的自旋，因此若黑洞没有自旋或其自旋超过该理论设定的最大极限，可能会对理论构成挑战，雷诺兹表示，不过科学家们并不认为会出现这种情况。
相关知识
恒星是由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。
太阳就是典型的恒星，其内部时刻进行着核聚变反应，释放出巨大能量。
恒星在宇宙中数量众多，质量、温度、亮度等各不相同，它们在引力作用下保持平衡，构成了绚丽多彩的星空世界。
BY: Mara Johnson-Groh
FY: AI
如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除
太阳究竟有多像太阳
## 宇宙星期五 与同类恒星相比，太阳处于什么位置？ 太阳的照片，由NASA的太阳动力学观测站拍摄于2025年9月10日。NASAGSFC太阳动力学观测站 太阳是一颗类太阳恒星。
如果不是天文学家，显而易见的答案是肯定的。
这其实是一种自相矛盾的说法类太阳恒星就是像太阳一样的恒星。
太阳就是太阳，所以它是最像太阳的恒星 不过，天文学家往往十分讲究。
当被问及这个问题时，他们会立刻反问：你所说的‘类似太阳’具体指什么？ 相关知识（天文术语） 太阳是银河系中一颗普通的恒星，位于太阳系中心，为地球提供光和热。
它由高温等离子体构成，核心通过核聚变反应产生能量，持续向宇宙空间释放光与热，是地球上生命存在和气候系统运行的根本来源。
太阳的质量约占整个太阳系总质量的99.86%，其强大的引力维系着八大行星、矮行星、小行星、彗星及其他天体围绕它运行。
它的直径约为139万公里，是地球直径的109倍；表面温度约5500摄氏度，而核心温度则高达1500万摄氏度以上。
太阳并非静止不变，它具有复杂的活动周期，最显著的是约11年的太阳黑子周期。
在此期间，太阳表面的磁场活动强弱交替，伴随耀斑爆发、日冕物质抛射等现象，这些活动会影响地球的高层大气与空间环境，也可能干扰卫星通信和导航系统。
从天文演化角度看，太阳目前处于主序星阶段，已稳定燃烧约46亿年。
根据恒星演化模型，它将在约50亿年后耗尽核心氢燃料，逐步膨胀为红巨星，最终抛射外层物质形成行星状星云，残留核心坍缩为白矮星。
BY: Phil Plait FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处
银河系中心藏着一个黑洞，为什么年轻恒星还敢靠近？
一颗恒星绕着一片黑暗跑，跑到最近的地方，速度能达到每秒几千公里。它没有撞上一颗更亮的星，也没有突然消失，而是拐过弯，继续绕圈。
天文学家盯着它看了多年，终于算出那片看不见的区域里，挤着相当于四百多万个太阳的质量。
我们所在的银河系，心脏处藏着一个黑洞。
事情到这里，本来已经足够惊人。
但镜头再往周围拉一点，你会发现另一个麻烦：黑洞附近竟然有一群年轻恒星。
那里的引力差异能扯散气体云，按简单的想法，造一颗新星应该很困难。
它们却明晃晃地待在那里。
这个最不适合安家的地方，怎么偏偏住进了一群年轻住户？ 先别急着把飞船开过去。
银河系中心距离我们约两万六千光年，望远镜接收到的光，出发时人类还没有今天的城市。
而且，挡在路上的气体和尘埃很多，用普通可见光去看，就像隔着一层层烟找一盏灯。
肉眼能看见银河横过夜空，却没法直接看清那个最关键的中心。
科学家换了办法：用红外线穿过部分尘埃，再用更大的望远镜、更精细的技术，压低大气扰动带来的模糊。
原来挤成一团的光点，逐渐分出了各自的位置。
隔一段时间拍一次，再把照片连起来，星星就动了。
你以为恒星都钉在天上，只是因为平时离它们太远，看不到这种快进后的舞蹈。
其中一颗著名的恒星叫S2，绕中心一圈大约需要十六年。
它的路线不是一个漂亮的正圆，而是一条很扁的椭圆：远处慢一点，贴近中心时猛然加速，再冲向远处。
我们熟悉的行星也有类似规律，只不过这颗星面前的引力来源，比太阳强得多，而且大部分看不见。
这正是证据最硬的地方。
无需先拍到黑洞，恒星怎么运动，就能帮助我们给中心称重。
轨道的大小、周期和速度合起来，限定了那里必须有多大的质量；多颗恒星的运动又相互印证。
质量这么大，范围又这么小，用一堆普通恒星勉强凑出来，会遇到稳定性和观测上的难题。
2022年，事件视界望远镜合作组织公布了银河系中心黑洞的图像。
它叫人马座A星，名字里的“星”是历史命名的一部分，别把它当成一颗正常发光的恒星。
照片中那个偏橙色的环，也不是黑洞表面被烧红了。
我们看到的是周围炽热物质的辐射，以及强引力作用下形成的亮暗结构。
中间的暗区与黑洞阴影有关。
掉进事件视界以内的光无法再出来，周围的光路还会被弯曲，最后形成我们能接收到的图像。
颜色经过了科学可视化处理，橙色不是它在眼睛里本来就会呈现的样子。
但这不妨碍它成为一张重要的实测图：天文学家终于把恒星轨道和中心附近的影像，对到了一起。
既然它这么重，为什么没有把整个银河系一口吃掉？因为黑洞不会隔着两万多光年，像吸尘器一样把一切吸过去。
远离它的地方，引力仍按距离衰减。
假如把太阳换成一个质量相同的黑洞，地球的轨道并不会因此立刻崩溃，只是阳光没了。
当然，真实的银河系中心黑洞质量远大于太阳。
更重要的是，太阳绕银河系运行，受到的不仅是中心黑洞的引力，还有恒星、气体以及暗物质等共同构成的引力场。
把整座银河理解成一个黑洞牵着所有星星转，会漏掉绝大多数质量。
人马座A星在自己附近非常有统治力，放到整个银河的尺度上，却不能包办所有事情。
现在再回到那些年轻恒星。
麻烦不在于“靠近黑洞的星一定会被吃掉”，稳定轨道上的恒星可以长时间生存。
真正难的是它们怎样形成。
造恒星需要气体聚集，越聚越密，最后塌缩。
但黑洞附近，气体云两端受到的引力可能差很多，一边被拽得更快，一边跟不上，云就容易被拉散。
这有点像你想把一把细沙堆成小塔，桌子却一直从两个方向拉扯。
沙塔不是绝对堆不成，但原先那套轻松的办法，未必还管用。
科学家因此把问题称作银河系中心的“年轻恒星悖论”。
这里的悖论，不是自然违反了物理规律，而是观测给出了结果，我们还得解释过程。
一种思路是，它们可能在较远、比较有利的环境里出生，之后通过动力学过程走近中心。
另一种思路是，足够密集的气体盘在特定条件下，也可能抵抗拉扯并形成恒星。
还有涉及双星的机制：两颗相互绕行的恒星靠近黑洞，可能被拆散，一颗被甩走，另一颗留在紧靠黑洞的轨道上。
这些方案都不能只凭一句“也许”就算过关。
它们要解释恒星的年龄、质量、轨道方向和分布，解释为什么有些星像组成了一张盘，有些星的路线又显得杂乱。
每多测准一条轨道，就多一道必须通过的检查。
不同区域、不同群体，也未必都来自同一条出生路线。
中心附近还有气体、尘埃、磁场和偶尔增强的辐射，并非一片什么都没有的黑色空地。
黑洞吃进去的物质不总是很多，却会发生亮度变化。
想象你隔着很远拍一只不断晃动的动物，每次快门里的细节都变了，就能理解为什么给它做成清晰图像，比拍一个固定目标费劲得多。
恒星的运动，还能让这里变成检验引力理论的现场。
S2接近黑洞时，光谱会出现与强引力和高速运动有关的变化；它的轨道方向也会缓慢转动，画出来像逐次展开的花瓣。
这些观测与广义相对论的预言相符。
看起来奇怪的动作，反而给我们提供了计算能不能对上现实的机会。
所以，听到“银河系中心不对劲”，先别把它理解成那里开了宇宙传送门。
一个看不见的重物、一群不容易解释出生过程的年轻星，再加上快速变化的气体，已经足够让天文学家忙上几十年。
研究里的悬念，可以很大，但不需要拿外星文明或时空裂缝给它加戏。
而且，我们此刻看到的是那个区域很久以前的样子。
这个距离决定了任何新信息都要花很长时间才能抵达。
它不是窗外正在发生的一场爆炸，也没有证据表明中心黑洞即将沿着银河冲向地球。
它让人紧张的，是尺度和环境；让科学家着迷的，是我们真的能把这些东西一点点量出来。
如果未来真能站在一艘安全的观测飞船上，从远处望向那里，最先让你惊讶的未必是黑。
周围的恒星会很拥挤，气体在不同波段下呈现复杂结构，最深处的目标却依然不能直接发光。
危险与热闹挤在同一个地方，恒星还在沿着各自的路线赶路，丝毫没有给我们的直觉留面子。
银河系中心最有意思的秘密，就藏在这种反差里：一个黑洞已经被多条证据确认，一群年轻恒星的来历仍值得追问。
S2每绕完一圈，都替我们补上几笔答案。
夜空里那些看似静止的小点，其实正在最极端的引力场旁边跑。
我们暂时去不了，却已经能听懂它们脚步里的信息。
