观测恒星的运动轨迹

黑洞的引力非常强大，会影响周围恒星的运动，天文学家通过观测恒星的运动轨迹来推测黑洞的存在。我们知道，地球的轨道是一个围绕着太阳的椭圆。和地球类似，如果一颗恒星沿某条椭圆轨道运动，那么肯定有一个质量中心在牵引它。如果某些恒星以极高的速度运动，说明有大质量天体的引力作用在这些恒星上。通过对恒星位置的连续观测，就可以计算出恒星的运行轨道，进而推算出作为引力源的天体质量和位置（图7-3中以带有蓝色光晕的白色圆圈标记），然后判断这个天体是不是一个黑洞。银河系中心的黑洞就是这样被发现的。图7-4彩色圆点标出了银河系中心一些恒星自1995年至2018年每年的位置。观测表明，这些恒星的运行轨道受到一个质量相当于太阳400万倍的超致密天体的引力控制，这个超致密天体被确定为一个超大质量黑洞，并将它命名为人马座A*。

图7-4 恒星的位置变化