用S恒星运动来估计银河系中超大质量黑洞自转进动的可能性

[ 录入者:zhangms | 时间:2014-12-20 09:41:40 | 作者:左文文 | 来源:上海天文台网站 | 浏览:1690次 ]

根据广义相对论预言,转动的质量会对周围时空产生拖拽,这一预言根据发现者的姓名被称作“兰斯-蒂林效应”。产生的时空拖拽将会对转动质量周围的天体运动产生影响。在我们太阳系内,已经开展了一些实验来检验广义相对论效应。实际上,有一个更好的实验室来检验广义相对论,那就是位于银河系中心的超大质量黑洞。这个黑洞质量约为400万 太阳质量。近日上海天文台副研究员韩文标的理论工作显示,黑洞的自转进动产生的时空拖拽效应,使得绕其转动的恒星的轨道平面进动有一个周期性的震荡,但对于近心 点进动却没有明显的影响。因此,如果能观测到轨道平面进动的震荡,就可以来确定黑洞的自转以及自转的进动。该工作已发表在2014年的SCI期刊杂志《Research in Astronomy and Astrophysics》。 

距离银河系中心0.001-0.1秒差距(1秒差距= 3.26光年,1光年 = 9万4千6百亿千米),有一群被标记为S的恒星,其中一颗恒星(S2)围绕中心运动的周期大约是15年。根据广义相对论预言,S2的近心点每年有约0.2度的进动,而兰斯——蒂林进动则更小。目前的技术还无法探测到如此小的兰斯—蒂林效应。当具有更短周期的S恒星被观测到,且未来的观测精度能达到0.000001角秒时,相对论进动、特别是兰斯-蒂林效应将可能被探测到。有个很有趣但至今为止尚未探讨过的问题是,这个超大质量黑洞除了有自转,也可能存在自转进动。 

近日,我台副研究员韩文标进行了理论上的探讨,研究了黑洞的自转进动对围绕它运动的恒星轨道进动所产生的影响。他的计算结果显示,黑洞的自转进动能对恒星运动轨道平面产生一个周期性震荡的进动,但对于近心点进动没有明显的影响。对于轨道周期小于0.1年的恒星,在黑洞自转进动周期介于十年到几百年的情况下,S恒星的轨道面会出现明显的震荡进动现象。震荡周期与黑洞自转进动周期相同。原则上,这样的轨道平面进动的震荡能被观测到,黑洞的自转以及自转的进动也从而能被确定。 

科学联系人:韩文标, wbhan@shao.ac.cn, 34775264

新闻联系人:左文文,wenwenzuo@shao.ac.cn, 34775125

Tags:恒星   银河系   超大黑洞     进动

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