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根據(jù)科學(xué)家的觀測，在地球繞太陽公轉(zhuǎn)的同時，太陽也帶動著整個太陽系在繞銀河系公轉(zhuǎn)。太陽繞銀河系中心公轉(zhuǎn)的速度約為每秒220公里，是地球公轉(zhuǎn)速度的7倍以上。即便如此，太陽系繞銀河公轉(zhuǎn)一圈也需要大約2.5億年。不過，宇宙中比太陽移動速度快的恒星比比皆是。比如一顆名為S2的恒星，在銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞人馬座A*的附近，走在“地獄”的邊緣。盡管距離這個黑洞有足足180億公里，是日地距離的120倍，但它僅僅需要16年就可以公轉(zhuǎn)一圈。如果它比這個速度慢，就很有可能無法逃脫黑洞恐怖的引力，最終被黑洞吞噬。為了免于被黑洞吞噬，S2必須保持極高的速度。根據(jù)計算，它的公轉(zhuǎn)線速度接近每秒9000公里，也就是達(dá)到了光速的3%。由于過于接近黑洞，移動速度又快，因此科學(xué)家們在觀測它的時候付出了很多的努力。長期以來，S2始終保持著距離人馬座A*最近的距離。不過，就在去年，它的這個紀(jì)錄被打破了。來自德國科隆大學(xué)天體物理學(xué)家弗洛里安·佩斯克（Florian Peissker）所領(lǐng)導(dǎo)的一支科研團(tuán)隊，發(fā)現(xiàn)了一顆更暗、也更靠近銀河系中心的恒星——S62。S62比S2更靠近人馬座A*，最近的時候距離這個黑洞僅24億公里，比天王星和太陽的距離還要近。由于黑洞的強(qiáng)大引力，給它提供了驚人的公轉(zhuǎn)速度，竟然可以達(dá)到每秒20000公里的速度，也就是約等于光速的6.7%，將恒星移動速度的紀(jì)錄整整翻了一倍還不止！憑借著這樣的驚人速度，它僅僅需要9.9年的時間就可以公轉(zhuǎn)一圈。佩斯克的發(fā)現(xiàn)沒有止步于此，他們在接下來的觀測中，發(fā)現(xiàn)了多顆這樣的高速移動恒星，其中5顆比S2更接近銀河系的正中心，公轉(zhuǎn)速度也更加驚人，分別是S4711、S4712、S4713、S4714和S4715。佩斯克興奮地說：“我很慶幸自己有機(jī)會在過去的7年間參與到了（與甚大望遠(yuǎn)鏡）聯(lián)合觀測銀河系中心的項目中，從那個時候開始，我就一直鉆研SINFONI的（近紅外）數(shù)據(jù)。你要有還原數(shù)據(jù)的本領(lǐng)、敏銳的眼光、碰些運氣以及時間成本。當(dāng)然，對低通濾波器及高通濾波器的豐富知識也是必不可少的?！?/span>正是憑借著這些因素，佩斯克才取得了突破，發(fā)現(xiàn)了這些行走在刀刃上的恒星。其中，S4711和S4714尤其值得注意。S4711是一顆B型恒星，也就是藍(lán)色的大質(zhì)量恒星，年齡約為1.5億年。雖然它的近質(zhì)心點有215公里那么遠(yuǎn)，但是公轉(zhuǎn)周期僅有7.6年，可見它與黑洞之間的平均距離是非常近的。相比之下，S4714的公轉(zhuǎn)周期略長一點，大約是12年。但是，它的偏心率是非常大的。我們知道，天體之間的公轉(zhuǎn)軌道都不是正圓，而是橢圓形的，衡量其形狀的重要指標(biāo)就是偏心率，偏心率越大，橢圓越扁。當(dāng)一個橢圓的偏心率為0時，其實它的形狀就是正圓；而偏心率為1則意味著它是個無限長的橢圓，或者說已經(jīng)不是橢圓了，對于天體來說，這意味著它已經(jīng)達(dá)到了逃逸速度。而S4714的偏心率達(dá)到了驚人的0.985，可見它的軌道有多么扁。在近質(zhì)心點，也就是最靠近人馬座A*的位置上，二者之間相距僅19億公里，也就是日地距離的12.67倍。根據(jù)開普勒行星定律可以知道，在這個位置上時，S4714的公轉(zhuǎn)速度也最快。根據(jù)計算，此時它的速度竟然可以達(dá)到每秒24000公里，是光速的8%！對于這樣一個瘋狂運行的恒星，科學(xué)家們表示十分震驚，此前我們從未發(fā)現(xiàn)過如此高速的恒星。佩斯克指出，這就是多年以前科學(xué)家提出的一種叫做squeezar的天體的典型代表。2003年的時候，天體物理學(xué)家塔爾·亞歷山大和馬克·莫里斯就提出：宇宙中有一些緊緊圍繞著黑洞進(jìn)行公轉(zhuǎn)的恒星，并稱之為squeezar。在每次經(jīng)過近質(zhì)心點的時候，潮汐力都會將恒星的一小部分動能轉(zhuǎn)化為熱能。這一方面會讓恒星更加耀眼，另一方面會讓恒星的軌道逐漸縮小。也就是說，一顆恒星只要進(jìn)入這個軌道，它就已經(jīng)行將就木了。佩斯克指出，S4711和S4714都是squeezar的候選者，而后者的身份尤其無可爭議，它是人類歷史上觀測到的第一顆squeezar。這個發(fā)現(xiàn)令人興奮不已，因為它給科學(xué)家們提供了許多觀測的好機(jī)會。通過S4714以及其他squeezar，科學(xué)家可以有效地追蹤恒星在超大質(zhì)量黑洞周圍運行的規(guī)律，以及被吞噬的過程。同時，它們所處的極端條件，也是科學(xué)家們驗證愛因斯坦廣義相對論的絕佳機(jī)會。我們知道，愛因斯坦的廣義相對論是無法在普通的世界里進(jìn)行研究的，而黑洞提供的強(qiáng)大引力、squeezar的超高速度，都是使相對論效應(yīng)更加明顯的前提條件。在此之前，科學(xué)家們就已經(jīng)利用S2的光線在人馬座A*周圍的扭曲方式，以及它的公轉(zhuǎn)方式進(jìn)行了對廣義相對論的驗證。而上面我們說的5顆新發(fā)現(xiàn)的恒星，也同樣驗證了愛因斯坦在百年前提出的理論。雖然這些天體非常遙遠(yuǎn)，但它們卻成為了驗證相對論的最佳對象。在被黑洞吞噬的前夕，這些恒星用最后的光和熱為人類的研究作出了貢獻(xiàn)。早前，SINFONI已經(jīng)退役，我們需要更多先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡加入到對這些極端天體的研究中來。佩斯克形象地比喻說：這些極端環(huán)境下的天體對于科學(xué)家來說，就像是小孩子看見了糖一樣欲罷不能。而正是這份赤子之心，才能讓科學(xué)更加純粹，真正能夠讓科學(xué)家心無旁騖，為人類的進(jìn)步作出巨大貢獻(xiàn)吧。
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