用ESO的超大望远镜进行的观测首次揭示了爱因斯坦广义相对论预测的一颗恒星运动通过银河系中心超大质量黑洞附近的极端引力场的影响。这一长期寻求的结果代表了在智利使用ESO望远镜进行为期26年的观察活动的高潮。

被厚厚的吸尘云遮蔽，距离地球最近的超大质量黑洞位于银河系中心26000光年远。这颗引力怪物的质量是太阳质量的四百万倍，周围环绕着一小群高速绕行的恒星。这个极端环境 - 我们银河系中最强的引力场 - 使其成为探索引力物理学的理想场所，尤其是测试爱因斯坦的广义相对论。

ESO的超大望远镜（VLT）上精确敏感的GRAVITY ，SINFONI和NACO仪器的新红外观测现在允许天文学家在2018年5月通过非常接近黑洞时跟随其中一颗恒星称为S2在最近的一点，这颗恒星距离黑洞的距离不到200亿公里，并以每小时超过2500万公里的速度移动 - 几乎是光速的3％。

该团队分别比较了GRAVITY和SINFONI的位置和速度测量值，以及先前使用其他仪器对S2的观测结果，以及牛顿引力，广义相对论和其他重力理论的预测。得到的结果与牛顿预测不一致，与广义相对论的预测非常一致。

这些极其精确的测量是由德国Garching的马克斯普朗克外星物理研究所（MPE）的Reinhard Genzel领导的国际团队与世界各地的合作者，巴黎天文台-PSL，格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心的马克斯·普朗克天文研究所，科隆大学，葡萄牙CENTRA -炫酷德天文科幻SICAËGravitação和ESO一起合作得到的。这些观测结果是使用ESO仪器对银河系中心进行的26年一系列更精确观测的结果。

" 这是我们第二次观察到S2在银河系中心黑洞周围的近距离通过。但是这一次，由于仪器的大大改进，我们能够以前所未有的分辨率观察恒星， "Genzel解释道。"我们几年来一直在为这一事件做好充分的准备，因为我们希望充分利用这个独特的机会来观察普遍的相对论效应。"

新的测量结果清楚地揭示了一种称为重力红移的效应。来自恒星的光被黑洞的非常强的引力场拉伸到更长的波长。而来自S2的光波长的变化与爱因斯坦的广义相对论所预测的完全吻合。这是第一次在超大质量黑洞周围的恒星运动中观察到这种偏离更简单的牛顿引力理论的预测。

该团队使用SINFONI测量S2朝向和远离地球的速度以及VLT干涉仪（VLTI）中的GRAVITY仪器，以对S2的变化位置进行非常精确的测量，以确定其轨道的形状。重力产生了如此清晰的图像，当它从黑暗的地方经过 - 距离地球26000光年时，它可以从夜到晚揭示恒星的运动。

"大约两年前我们对GRAVITY的第一次观察就已经证明我们将拥有理想的黑洞实验室，"GRAVITY首席研究员和SINFONI摄谱仪的Frank Eisenhauer（MPE）补充道。"在近距离通道中，我们甚至可以在大多数图像上检测到黑洞周围的微弱光晕，这使我们能够精确地跟踪其轨道上的恒星，最终导致检测到S2光谱中的引力红移。"

在他发表了关于广义相对论方程的论文一百多年后，爱因斯坦再次被证明是正确的 - 在一个比他想象的更极端的实验室里！

ESO系统工程系主任FrançoiseDelplancke解释了观测的重要性："在太阳系中，我们现在只能在低重力情况下测试物理定律。因此，在天文学中在引力场非常强大的情况下检查这些定律仍然有效是非常重要的。"

预计持续的观测将很快揭示出另一种相对论效应 - 当旋转离开黑洞时，恒星轨道的小旋转，称为施瓦兹希尔斯进动。

ESO总干事Xavier Barcons总结道："E SO与Relhard Genzel及其团队和ESO成员国的合作者合作已超过四分之一世纪。开发这些非常精密的测量所需的独特功能仪器并将其部署在Paranal的VLT中是一项巨大的挑战。今天宣布的这一发现是一次非凡的合作关系令人兴奋的结果。"

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