科學家首次發現光線被黑洞拉伸 廣義相對論被完美證明！

近日，來自由德國馬普學會地外物理研究所科學家Reinhard Genzel領導的團隊宣稱愛因斯坦廣義相對論被證明，在科學界掀起一陣浪潮。

據了解該團隊中的科學家分別來自德國、法國、葡萄牙、瑞士、荷蘭、美國和冰島各高校及研究機構，致力於研究一顆名為S2的恆星的「旅程」，由於這顆恆星將在今年5月19日以史上最近的距離經過距離地球2.6萬光年的人馬座中一顆質量為太陽400萬倍的黑洞，而且這顆黑洞在銀河系還引起了強大的引力場，而這次S2恆星「側身而過」的奇景將是廣義相對論引力紅移效應被證實的重大時機。

所謂紅移，是指物體的電磁輻射由於某種原因波長增加的現象，在可見光波段，表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離，即波長變長、頻率降低。紅移的現象目前多用於天體的移動及規律的預測上。當光源遠離觀測者運動時，觀測者觀察到的電磁波譜會發生紅移，而紅移有三種，如多普勒紅移（由於輻射源在固定的空間中遠離我們所造成的）、引力紅移（由於光子擺脫引力場向外輻射所造成的）和宇宙學紅移（由於宇宙空間自身的膨脹所造成的），這次就是觀測引力紅移效應的絕佳時機。

早在上世紀90年代初，科學家就利用位於智利的歐洲南方天文台的望遠鏡，觀察S2恆星在黑洞附近以橢圓形軌道運行的情況。而這次研究人員利用包括GRAVITY在內的設備追蹤了這顆恆星的路徑。

GRAVITY是一台將來自4台8米望遠鏡的光線結合在一起的干涉儀，在2016年投入使用。「GRAVITY測量了S2在天空的移動。最快時，這顆恆星以每秒超過7600公里（接近光速的3%）的速度呼嘯而過。與此同時，另一台設備研究了S2在和黑洞擦肩而過時以多快的速度向地球移動以及離開地球。只要將觀測結果整合在一起科學家團隊得以探測到這顆恆星的引力紅移——描述其光線如何因黑洞的巨大引力被拉伸至更長的波長。此類現象同廣義相對論的預測相一致。

據了解，S2繞黑洞完整繞行一周需要16年，因此該團隊都在迫切等待著今年其近距離圍繞黑洞運轉的情形。今年4月，在地球上能看到的視線範圍內，S2達到最高速度。5月，它運行至距銀河系中央最近的地方。而在8月末和9月初，它將減緩至最低速度。當這次繞行結束，這顆恆星就完成了我們帶給它的使命，

現在已經到了最緊張的時刻，從地球上看其穿行方向，S2已經開始減慢速度。科學家們都在密切注意這一過程。而且對S2的進一步觀測或許能證實愛因斯坦的其他預測，比如旋轉黑洞如何拖拽周圍的時空並拉著它們一起移動。

科學家們表示，他們追蹤該恆星近30年，如今即將完成這一偉大的目標，即在銀河系中央捕捉到將恆星釋放的光線拉長的巨大黑洞。這是一個奇蹟，簡直是完美的藝術！！

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