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它为何没被黑洞吞掉？恒星以8%光速狂奔，正逼近时空的最深边界_手机网易网

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它为何没被黑洞吞掉？恒星以8%光速狂奔，正逼近时空的最深边界

Science科学说
2026-07-29 12:00·广东·优质科普领域创作者

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银河系中心，一颗看似普通的恒星，正在上演近乎不可思议的“贴身过弯”。

它冲到最危险的位置时，速度约为每秒2.5万公里，相当于光速的8.3%。一秒能飞过大半个地球周长，一分钟接近4倍地月距离。可它面对的，是质量约为太阳430万倍的超大质量黑洞。

更反常的是：它没有被吞掉，反而一次次绕回来。

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艺术示意图：恒星高速掠过超大质量黑洞；画面并非S301的真实照片。

8.7年一圈，它把“弯道”压到极限

这颗恒星编号为S301，是目前确认的第301颗银河系中心S星。它的质量约为太阳的1.5倍，绕人马座A*运行一周只需8.7年，是已知公转周期最短的S星。

S301的轨道不是圆，而是一枚被强烈拉长的椭圆。最近时，它距离黑洞约24个天文单位，相当于日地距离的24倍，或人马座A*约140个史瓦西半径。若把这个黑洞放到太阳的位置，它的事件视界会落在水星轨道内侧，而S301最近会从天王星与海王星轨道之间掠过。

它没被吞噬，并不神秘：只要没有越过事件视界，并拥有足够的切向速度，天体就能绕过黑洞再度远离。所谓“8%光速”，也是最近点的峰值，而不是整圈都保持这个速度。

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2017年至2025年的红外观测重建出S301的狭长轨道；中心标注点为人马座A*。

每绕一圈，轨道都会“拧”过去2度

如果只用牛顿引力计算，S301每次应该沿几乎相同的椭圆返回；广义相对论却预言，强引力会让轨道近心点不断向前移动。研究团队给出的幅度约为每圈2度，也就是7200角秒。

作为对比，水星因广义相对论产生的额外进动约为每世纪43角秒，折合每圈仅约0.1角秒。虽然两者环境不同，但这个数量级对比说明：S301把相对论效应放大到了更容易追踪的程度。其光线还会留下引力红移和横向多普勒效应。

人马座A*的射电成像；亮环来自黑洞周围发光物质，中央暗区对应黑洞阴影。

真正的目标，是测出黑洞如何“拖动时空”

旋转黑洞不只会弯曲时空，还会像搅动黏稠液体一样拖拽周围时空，这叫“参考系拖曳”。它会让S301的轨道平面发生极微小偏转。论文模拟显示，相比周期约16年的著名恒星S2，S301对黑洞自旋留下的差异更敏感。

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模型中红、蓝曲线代表不同自旋情形；S301累积的轨道差异明显大于S2。

研究者估计，若近红外干涉测量持续保持现有精度，约十年尺度就可能从轨道中识别自旋信号，未来超大口径望远镜的光谱观测还能进一步检验更高阶效应。

但边界必须说清：这项结果目前来自预印本；S301太暗，银河系中心又被尘埃遮挡，现阶段主要测到的是位置变化，关键光谱仍难取得。每秒2.5万公里是轨道拟合得到的峰值，自旋信号则是待验证的预测。它也许会成为测量黑洞自旋的天然探针，但真正的大考，才刚刚开始。

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