S301：银河系已知最快恒星

GRAVITY+ 合作组用 ESO 甚大望远镜干涉仪（VLTI）的 GRAVITY 仪器发现 S301——目前已知银河系中运行最快的恒星，围绕银心超大质量黑洞人马座A*（Sgr A*，质量 ~4.3×10⁶ M☉）运行。

轨道参数

• 公转周期 8.7 年，高偏心轨道
• 近日点 ~12 AU（约土星轨道的距离），是已知离 Sgr A* 最近且能被持续观测的恒星
• 峰值速度 25,000 km/s ≈ 8.3% 光速
• K 星等 19.3，一颗暗弱的主序星

相对论意义

• 此前 S2 等恒星只测出 β² 阶（(v/c)²）相对论效应：引力红移、横向多普勒、史瓦西进动
• S301 轨道足够近，使 β³ 阶的 Kerr 度规修正（自转黑洞拖拽周围时空）进入可观测范围——首次有恒星对 Sgr A* 的自旋敏感
• 若能测出进动方向与大小，可直接约束超大质量黑洞的自转角动量，并为广义相对论提供新检验点

起源：Hills 机制

• 恒星无法在如此靠近黑洞的位置形成，加上轨道特征，表明 S301 原是双星系统成员
• 双星接近 Sgr A* 时被潮汐力撕裂：一颗被捕获成为 S301，另一颗被高速甩出，速度可能足以逃离银河系

后续观测

• 计划用 ELT 的 MICADO 仪器继续追踪，2031 年 S301 再次经过近日点

参考

• Nature: Discovery of a star sensitive to the spin of Sagittarius A*
• 科学网：银河系运行速度最快的恒星发现

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