天文學家對銀河系中心超大質量黑洞周圍恒星的運動進行了迄今為止最精確的測量。在雙子座北望遠鏡的幫助下獲得的這些結果表明，銀河系中心所含質量的 99.9% 是由黑洞引起的，只有 0.1% 可能包括恒星、較小的黑洞、星際塵埃和氣體或暗物質。
天文學家比以往任何時候都更精確地測量了潛伏在銀河系中心的超大質量黑洞附近的四顆恒星的位置和速度，該黑洞被稱為人馬座 A* (Sgr A*)[1]。這些被稱為 S2、S29、S38 和 S55 的恒星被發(fā)現以某種方式運動，這表明銀河系中心的質量幾乎完全是由于人馬座 A* 黑洞造成的，留下的空間非常小還要別的嗎。
該團隊在這項研究中使用了各種尖端的天文設施。為了測量恒星的速度，他們使用了夏威夷莫納基亞山頂附近雙子座北雙子座近紅外光譜儀 (GNIRS) 的光譜，這是國際雙子座天文臺的一部分、NSF 的NOIRLab計劃和 SINFONI 儀器在歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡上。恒星的位置是在VLTI 上用 GRAVITY 儀器測量的。[2]
“我們非常感謝雙子座天文臺，它的 GNIRS 儀器為我們提供了我們需要的關鍵信息，”馬克斯普朗克地外物理研究所所長、2020 年諾貝爾物理學獎的共同獲得者 Reinhard Genzel 說。“這項研究顯示了最好的全球合作。”
銀河系中心距太陽約 27,000 光年，其中包含緊湊型射電源 Sgr A*，天文學家已將其確定為一個質量是太陽 430 萬倍的超大質量黑洞。盡管進行了數十年的艱苦觀察——并因發(fā)現人馬座 A*[3]的身份而獲得諾貝爾獎——但仍難以最終證明這一質量的大部分僅屬于超大質量黑洞，并不包括巨大的黑洞。大量的物質，例如恒星、較小的黑洞、星際塵埃和氣體或暗物質。
“隨著 2020 年諾貝爾物理學獎因確認人馬座 A* 確實是一個黑洞而獲得，我們現在想要走得更遠。我們想了解銀河系中心是否還隱藏著其他東西，以及廣義相對論是否確實是這個極端實驗室中正確的引力理論，”參與這項工作的天文學家之一斯特凡·吉爾森 (Stefan Gillessen) 解釋說。“回答這個問題最直接的方法是密切跟蹤靠近人馬座 A* 的恒星的軌道。”
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