银河系中心黑洞质量的最精确测量

智利欧洲南方天文台的甚大望远镜干涉仪(VLTI)最近获得了银河系中心超大质量黑洞周围区域最深、最清晰的图像。这张新图像的放大倍数是上一张的20倍，它也帮助天文学家在黑洞附近发现了一颗前所未有的恒星——S300。通过追踪这颗恒星的轨道，研究小组对黑洞的质量进行了有史以来最精确的测量。

射手座A*是位于银河系中心的一个非常明亮密集的无线电波源。它很可能是最近的超大质量黑洞，因此也被认为是研究黑洞的最佳目标。

德国马克斯普朗克地外物理研究所(MPE)的主任赖因哈德根塞尔领导了一个研究小组，对围绕人马座A*运行的恒星进行了长达30年的研究。他们想更多地了解射手座A*。有多大？你会旋转吗？它周围的恒星完全符合爱因斯坦的广义相对论吗？这一次，他们的最新研究成果发表在14日的《天文学与天体物理学》两篇论文中。

新的观测结果，结合该团队此前的数据，证实了恒星的路径，这与广义相对论预测的一个物体绕质量为太阳430万倍的黑洞运行的路径完全一致。这是迄今为止对银河系中心黑洞质量最准确的估计。研究人员还成功地微调了到射手座A*的距离，发现它离我们有27000光年。

测量结果和图像采集归功于新的重力设备，这是VLTI独特的终端仪器。引力使用一种称为干涉测量的技术，将欧洲南方天文台的四个VLT望远镜发出的光结合起来。这项技术非常复杂。MPE的首席重力研究员Frank Eisenhauer说：“但最终，你得到的图像比VLT望远镜本身清晰20倍，从而揭示了银河系中心的秘密。

Gensel解释说：“在人马座A*附近的轨道上跟踪恒星，可以让我们精确探测到离地球最近的大质量黑洞周围的引力场，从而检验广义相对论，确定黑洞的性质。”

未来十年GRAVITY将升级为GRAVITY，也将安装在ESO的VLTI上，灵敏度将进一步提高，以揭示更接近黑洞的较暗恒星。这个团队的目标是最终找到一颗离黑洞非常近的恒星，它的轨道可以感受到黑洞旋转带来的引力效应。ESO将在智利阿塔卡马沙漠建造的超大型望远镜(ELT)将进一步使天文学家能够以超高精度测量这些恒星的速度。艾森豪说，“将引力和ELT结合起来，我们将能够知道黑洞的旋转速度。”

GRAVITY收集了欧洲南方天文台的四个超大型望远镜接收到的光线，用于干涉测量，因此这四个独立的望远镜可以发挥非凡的效果。为了建造GRAVITY，欧洲南站耗资近1亿欧元，耗时10年。在过去的几年里，研究人员利用引力取得了一些重要的发现，如中国研究人员领导的首次恒星引力微透镜成像分辨率观测。这一次，引力帮助获得了迄今为止银河系中心超大质量黑洞周围区域最深、最清晰的图像。当人类拥有越来越强大的观测工具时，也能揭示出越来越深的宇宙中的秘密。