【博科园-科学科普（关注“博科园”看更多）】天文学家对爱因斯坦的广义相对论进行了一次令人兴奋的测试，这是一个“非常清楚”的测试，这要归功于一项关于S0-2恒星状态的新发现。到目前为止，人们认为S0-2可能是一种双星系统，两颗星围绕在一起。如果有这样一个伙伴，将会使即将到来的重力测试复杂化。但在最近发表在《天体物理学杂志》上的一项研究中,一个由天文学家组成的研究小组从夏威夷由加州大学洛杉矶分校的科学家已经发现S0-2毕竟没有另一半或者至少是一个巨大的足以妨碍关键测量天文学家需要测试爱因斯坦的理论。
位于银河系超大质量黑洞附近的S0-2(浅蓝色)轨道将用来测试爱因斯坦的广义相对论，并产生新的引力模型。图片版权：W. M. Keck Observatory
研究人员通过使用W. M. Keck天文台的oh -抑制红外成像光谱仪(OSIRIS)和激光导引星自适应光学，获得了S0-2的光谱测量结果。这是第一个将S0-2作为光谱双星进行研究的研究，研究报告的主要作者、加州大学洛杉矶分校银河中心的天文学研究生希罗(Devin Chu)说：这是非常有益的。这项研究让我们相信一个S0-2双星系统不会显著影响测量重力红移的能力。爱因斯坦的广义相对论预言，来自强引力场的光会被拉伸或者“红移”。研究人员预计将直接测量这种现象，从春季开始，S0-2在我们银河系中心的超大质量黑洞中最接近。这将使银河中心能够看到恒星被拉到最大的引力强度——这是任何偏离爱因斯坦理论的地方都被认为是最伟大的。
这将是第一次对同类的测量，地心引力是对自然力量的最不充分的考验。到目前为止爱因斯坦的理论已经通过了所有其他的测试，所以如果有偏差测量的话，它肯定会引起很多关于引力本质的问题！已经等了16年了，急切地想知道在黑洞猛烈的拉力下，恒星会如何表现。S0-2会遵循爱因斯坦的理论，还是会违背我们现有的物理定律？该研究还揭示了S0-2及其恒星群在S-Star星系团中奇怪的诞生。这些恒星如此靠近超大质量黑洞的事实是不寻常的，因为它们太年轻了，他们如何在这样充满敌意的环境中形成是一个谜。星系中心的恒星形成是很困难的，因为黑洞的潮汐力的强大力量可以在它们坍缩和形成恒星之前把气云撕裂。
该论文的主要作者是夏威夷大学的天文学研究生。Hilo高中校友在加州大学洛杉矶分校银河中心组织进行研究，该中心利用夏威夷岛的W. M.凯克天文台获得科学数据。图片版权：Devin Chu
S0-2是一颗非常特别、令人迷惑的恒星。我们通常不会看到像S0-2这样的年轻炽热恒星如此接近超大质量黑洞。这意味着S0-2必须形成一种不同的方式。有几种理论提供了一种可能的解释，其中S0-2是其中一种。我们能够为S0-2的伴星的质量设定上限，这个新的限制使天文学家更接近于理解这个不寻常的物体。像S0-2这样巨大的恒星几乎总是有一个二元伴星。我们很幸运，没有伴侣可以让一般相对论效应的测量变得更容易，但它也加深了这颗恒星的神秘。银河中心小组现在计划研究其他的恒星，它们围绕着超大质量黑洞运行，希望能区分不同的理论，试图解释为什么S0-2是单一的。
知识：科学无国界，博科园-科学科普
参考：天体物理期刊
内容：经“博科园”判定符合今主流科学
来自：WM Keck Observatory
编译：中子星
审校：博科园
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