有史以来最快的恒星正以8%的光速行进

Lv.5中微子

牛顿

在我们银河系的中心，几百颗恒星紧紧地围绕着一个特大质量的黑洞运行。这些恒星中的大多数拥有足够大的运行轨道，他们的运动遵循牛顿引力和开普勒运动定律。但是有少数恒星轨道非常紧密，以至于他们的运行规律只能符合爱因斯坦的广义相对论。S62作为运行轨道最紧密的恒星被世人所知。在与黑洞距离最近的时候，它以几乎是光速8％的速度运行。

最接近人马座A*的距离

人马座A*(SgrA*)是我们的银河系中的特大质量的黑洞。它的质量大约为4百亿个太阳的质量，我们通过围绕着它运行的恒星了解到这一点。几十年来，天文学家一直在追踪这些恒星的运动轨迹。通过计算他们的运行轨道，我们可以确定SgrA*的质量。近几年来，我们的观测变得非常精确，以至于我们不仅仅可以测量黑洞的质量，我们还可以由此验证是否我们对黑洞的了解是否准确。

一个关于S2超速移动以至于红衣的仿真模拟

S2是围绕人马座A运行的恒星之中被研究最多的一颗恒星。它是颗明亮的巨大蓝色行星，每16年围绕黑洞一圈。2018年，S2到达与黑洞的最近距离，这给了我们一个研究一种被称为引力红移的相对论效应的机会。如果你往天上掷一个球，在它上升的过程中速度会逐渐减慢。如果你往天空中发射一束光线，光线的速度不会变慢，但是重力的确会带走它的部分能量。因此，当它挣脱重力的时候，这束光将会发生红移。这种现象之前就在实验室被观测到了，但是S2给了我们一个在真实的世界中观察它的机会。果然，在最近点，像预期的那样，S2的光变红了。

多年来S2被认为是最接近人马座的恒星，但此后S62被发现了。据一团队最近发现，此恒星的质量约为太阳的两倍，且每十年绕黑洞为轨道而行。据他们计算，在最接近人马座的位置，其速度接近8%的光速。这如此之快的速度使得时间膨胀开始起作用。S62上的一小时约为地球上的100分钟。这轨道进动源自一颗靠近超大质量黑洞的恒星。

Credit: Luís Calçada/ESO 因它邻近人马座，所以S62没有遵循开普勒轨道进动。它不是一个简单的椭圆，而是遵循螺旋形运动，其轨道每循环一次进动约10°。这种相对进动第一次是在水星的轨道上观测到的，但影响甚微。在2020年的秋季，S62将再次近距离临近人马座。它将使天文学家比近距离接触S2更精确地检验相对论的影响。

引用：Peibker(派克），Florian(佛罗莱恩），Andreas Eckart(安德里亚斯爱卡特），Marzieh Parsa(马尔基帕尔萨）。“S62围绕人马座在9.9年轨道上运行。”

天体物理学杂志 889.1 (2020):61

真空中的光速，通常用c表示，这是个通用的物理常量，在许多物理学领域都很重要。其精确值为每秒299792458米（近似于300000km/s,或186000mi/s).它的精准源于国际协定，一米的定义是光线在真空中沿1/299792458秒的时间间隔所走过的路径长度。根据狭义相对论，c是传统物质和信息传播速度能传递的上限。

尽管这种速度通常与光有关，但它也是所有无质量粒子和场扰动包括电磁辐射和引力波在真空中传播的速度（其中光小范围在频谱中）。这些粒子和波以c速运动，与源的远动或是观察者的惯性参考系无关。无论它们的速度在哪个参考系中被测量，具有非零静止质量的粒子只能临近c，但永不能达到它。在狭义和广义相对论中，c与空间和时间相互关联，也出现在著名的质能等效方程E=mc2中。

作者：BRIAN KOBERLEIN

FY：Astronomical volunteer team

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