在银河系中心那片极端环境里，事情总会变得有点“不对劲”。

怎么个不对劲法？几乎是难以想象的疯狂。

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那里潜伏着一个超大质量黑洞，名叫人马座A*（Sagittarius A*），质量大约是太阳的430万倍。虽然这在超大质量黑洞家族里算比较“苗条”的，但它附近的引力场，足以让周围的恒星做出各种狂野行为。

而现在，天文学家发现了一个让其他恒星都望尘莫及的物体。

一颗快到离谱的恒星

根据发表在《自然》（Nature）期刊上的一项新研究，这颗名为S301的恒星，正以一条炽热的8.7年轨道绕人马座A*运行。在它最接近黑洞时，峰值速度超过了每秒25,000公里（约15,534英里）。

这个距离大约相当于土星到太阳的距离。而它的速度，达到了光速的8.5%——这可不是闹着玩的。

更关键的是，它靠得足够近，终于可以进行一些测量，有望揭示人马座A*本身那些难以捉摸的性质：首先是它的自转，最终还可能检验那个著名的“黑洞无毛”理论是否成立。

“银河系中心就像一座远程实验室”

德国马克斯·普朗克地外物理研究所的天体物理学家费利克斯·曼（Felix Mang）是分析这颗恒星的GRAVITY+合作组成员。他告诉ScienceAlert：“银河系中心就像一座远程实验室，而这些恒星就是测量探针。”

“我们的测量精度（在固定精度下）只取决于哪颗恒星能最接近人马座A*。现在，我们手里基本上有了一根探针，可以用来测量这个巨大黑洞周围扭曲的时空曲率，这真的太酷了。”

为什么研究银河系中心这么难？

银河系中心的黑洞并不容易研究。因为黑洞本身不发出我们能探测到的光，我们研究它的最好工具，就是观察它周围物质的行为。

人马座A*周围的东西相当有趣。它被一大群近距离轨道恒星包围着，这些恒星沿着椭圆轨道运行。过去，科学家们正是利用它们来测量黑洞的性质，并在我们能看到的最极端环境中检验广义相对论。

其中一颗名为S2的恒星特别有用。它的轨道周期是16年，在2018年曾到达距银河系中心17光时（light-hours）的位置，为天文学家提供了引力红移和史瓦西进动的测量数据——这些效应正是由人马座A*的巨大质量产生的。

S301：把“黑洞过山车”玩到了新高度

但S301把这场黑洞惊险之旅提升到了一个全新的层次。

它的轨道极度拉长，最接近点时比S2还要靠近人马座A*约10倍，更深地冲入黑洞的引力井。就像过山车冲入低谷一样，它在那里加速到令人目眩的顶峰速度，然后再次呼啸而出。

而且，就像过山车一样，有趣的不仅仅是最高速度，还有沿途发生的事。

在最近点（即近心点），S301距离人马座A*足够近，以至于它会穿过被黑洞拖拽的时空结构本身。

这意味着什么？

简单来说，S301的发现给了科学家一把前所未有的“钥匙”。通过测量这颗恒星在黑洞附近如何被“拖拽”和加速，我们有机会直接探测黑洞的自转，甚至检验黑洞物理中最基本的理论之一。

这不仅仅是一个速度纪录，更是一个研究极端物理的绝佳机会。科学家们手里终于有了一颗足够快、足够近的“探针恒星”，可以去触碰那个我们一直只能远观的时空深渊。

接下来，就看它能带我们“看”到多远了。