文|造就

在几乎每一个星系的中央，都存在着一个超大质量黑洞，其质量可以是我们太阳的数十万倍到数十亿倍不等。这些黑洞被认为是将星系聚合在一起的粘合剂。

现在，科学家找到了恒星围绕超大质量黑洞运行是受到爱因斯坦广义相对论影响的初步证据。

一个物理学家团队研究了我们银河系中心一个叫人马座A*的巨型黑洞周围的恒星运动情况（这个黑洞距我们约有3万光年）。该团队发现了其中一颗名为“S2”的恒星运行轨迹出现细微变化的迹象，而这种变化符合爱因斯坦一百年前提出的广义相对论的推测。

“这一成果呼应了近一个世纪之前观测到的神秘现象——与牛顿力学和万有引力定律相矛盾的‘金星凌日’，”不列颠哥伦比亚大学天文学教授杰米·马修斯说，“当时，爱因斯坦的广义相对论理论解释了这一神秘现象，这也使‘金星凌日’成为这一理论的诸多‘首批成功验证’之一。”

时隔近乎百年之后，广义相对论似乎又通过了另一项考验——那就是我们发现银河系中央区域恒星的运行出现了细微变化，一直以来这种变化极难被观测到。“要透过3万光年的星际‘尘埃’（弥漫于星际空间的气体和尘埃）、并观测如此遥远的银河系中央，”马修斯说，“建立模型和实施测量都极具挑战性。”

“这些都是极小的偏差，需要高精度的仪器、对数据极其细致的分析。迄今为止，这些都还做不到，”弗拉基米尔·卡拉斯说。他来自捷克科学院，是本次研究的共同作者之一。“尽管，我们热望我们的测量结果能最终与广义相对论的预测达成一致；尽管，我非常高兴，我们见证了相对论效应的实例。”但仍有一些同行对观测结果抱持谨慎态度，他们认为这些研究成果在统计学上的份量还达不到能被称为一项‘发现’的程度。

艺术家演绎图：广义相对论效应之下的银河系中央S2恒星轨道。

“可以说，它给一种新的研究方法开了一个很有意义的头，但还颇不成熟，”加州大学洛杉矶分校银河系中心的研究团队带头人安德里亚·盖兹如是说。洛杉矶分校的一个研究团队也在致力于相似的观测项目。盖兹解释说，这项研究成果的信心级别只能给到一个“σ”（西格玛）。通常而言，科学中足以称为“发现”的成果需要3或5个“σ”的信心等级。5个“σ”意味着一项概率值：如果进行 350万次观测，只能有1次是不符合理论的异常值。

不过，这篇论文的第一作者安德里亚斯·艾卡特说，他对所用的研究方法抱有信心。“我们认为这是一个明显迹象，说明这个位于银河系中央区域，质量高达400万个太阳的黑洞，是符合相对论效应的，”他说。

“正如往常一样，这些观测在未来都能以更高精确度完成。但就当下而言，现有数据已是可以达致的最佳成果了，”艾卡特表示。其它研究团队（包括盖兹领衔的那个）将做出更多观测，希望能在下一年公布更多的精确结果。

翻译 | 阳秋；校对 | 其奇；来源 |Lined