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近三十年来，Reinhard Genzel和Andrea Ghez一直在银河系中心的恒星群中追踪某些恒星。他们继续开发和该进这项技术，采用更灵敏的数字光传感器和更好的自适应光学元件，使图像分辨率提高了1000倍以上。现在，他们可以更精确地确定恒星的位置，并在夜间跟踪它们。
银河系|五分钟读懂2020诺贝尔物理学奖：黑洞和银河系最黑暗的秘密
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研究人员追踪了这群恒星中30颗最亮的恒星。这些恒星在距离中心一个“光月”的半径内移动得最快。另一方面，这一区域以外的恒星则更有序地沿着它们的椭圆轨道运行（图4）。
一颗被称为S2（或S-O2）的恒星，在不到16年的时间内绕银河系中心运行了一周。这是非常短的时间，因此天文学家能够绘制出它的整个轨道。我们可以拿太阳来比较，太阳绕银河系中心转一圈需要超过2亿年的时间；换言之，当我们目前这一圈刚刚开始时，恐龙还在地球上行走。
理论与观测相辅相成
两个小组的测量结果非常一致，他们得出的结论是：银河系中心的黑洞质量应该相当于400万倍太阳质量，被挤压到一个太阳系大小的区域内。
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我们或许很快就能看到人马座A*的真面目了。就在一年前，事件视界望远镜天文网络已经成功拍摄到一个超大质量黑洞的图像——事实上，我们看到的是它周围最邻近的环境。在距离我们5500万光年的室女A星系（又称M87星系）中，存在着一个由超大质量黑洞构成的核心。
M87星系的核心黑洞非常巨大，质量是人马座A*的1000多倍。相比之下，近年来许多引力波事件背后的碰撞黑洞要轻得多。和黑洞一样，在2015年秋天被美国的LIGO探测器第一次捕获引力波信号之前，这种时空涟漪只是爱因斯坦广义相对论的理论预测（取得该发现的科学家荣获2017年诺贝尔物理学奖）。
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未解的谜题
Roger Penrose的工作揭示了黑洞是广义相对论的直接推论，但在奇点无限强大的引力下，这个理论不再适用。理论物理学领域正在进行大量的工作，以创建一个新的量子引力理论。这必须将物理学的两大支柱——相对论和量子力学——结合起来，并在黑洞的内部的极端条件下相遇。
【银河系|五分钟读懂2020诺贝尔物理学奖：黑洞和银河系最黑暗的秘密】与此同时，天文学家也越来越接近黑洞，试图更近距离地展开观测。Reinhard Genzel和Andrea Ghez的开创性工作为新一代天文学家开辟了道路，使他们能够对广义相对论及其最奇异的预测进行精确的验证。

稿源：(乡村文化策略)

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标题： 银河系|五分钟读懂2020诺贝尔物理学奖：黑洞和银河系最黑暗的秘密( 三 )

傻大方

银河系|五分钟读懂2020诺贝尔物理学奖：黑洞和银河系最黑暗的秘密( 三 )

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