最近天文學家通過歐洲南方天文台甚大望遠鏡，在銀河系中心發現了一個奇妙的景象——一顆恆星圍繞超大質量黑洞翩翩起舞，不停轉圈，不斷地改變「近黑點」的位置，在太空中開出了一朵巨大的「花」。
藝術家筆下描繪的「史瓦西進動」。ESO / L. Calçada
這朵「花」是愛因斯坦廣義相對論正確性的又一證明，同時又表明牛頓力學不完備——牛頓引力論認為，在這種情況下，恆星應該沿固定橢圓軌道運行。
主持研究的德國馬克斯·普朗克地外物理研究所主任Reinhard Genzel表示，根據愛因斯坦廣義相對論，一個天體如果圍繞另一個天體運行，其軌道不是封閉的，而是會在其運行平面上「旋進」。
人類首次觀測到這種「旋進」或「進動」，是在圍繞太陽運行的水星身上。水星的「進動」是廣義相對論獲得的首個證明。一百年後，人類又在圍繞銀心射電源人馬座A*——一個質量相當於太陽400萬倍的超大質量黑洞運行的恆星身上發現了這種現象。
銀心射電源人馬座A*距離我們約26000光年。天文學家認為，它其實就是一個超大質量黑洞。而在人馬座A*的身邊，還有一個密度很大的星團包圍著它。
圍繞黑洞運行的銀心恆星。ESO / L. Calçada / spaceengine.org
在星團諸多圍繞黑洞運行的恆星中，有一顆名叫S2。它最近能夠到達距離人馬座A*只有200億千米的地方（相當於地球和太陽距離的120倍）。S2是迄今為止人類發現的距離人馬座A*最近的環黑洞恆星之一。在抵達距離黑洞最近點時，S2的相對運行速度可以達到光速的3%。
S2每16年環繞黑洞運行一次。在其圍繞黑洞運行的過程中，恆星和黑洞距離最近的那個點，每一次都會偏離上一次的位置，在公轉平面上，沿著一個圍繞黑洞的近圓形軌跡向前移動。
這就是所謂的「進動（precession）」。發生「進動」的天體運行軌跡會在太空中開出一朵「花」。而這朵「花」的形狀，可以根據廣義相對論進行準確的推斷。具體到黑洞和恆星，這樣的「進動」還有一個專屬的名稱，叫「史瓦西進動（Schwarzschild precession）」。這是天文學家首次觀測到「史瓦西進動」。
由於S2的公轉周期長達16年，為了觀測到完整的過程，天文學家對S2進行了為期27年的跟蹤。2018年，同一個科研小組在S2身上觀測到了廣義相對論預言的另外一種現象：當S2通過「近黑點」時，其發出的光波長被拉伸。
研究人員相信，人們未來會在黑洞周圍看到更加昏暗的恆星，並在它們身上感受黑洞自轉產生的效應。天文學家將能對黑洞的自轉和質量這兩大特點進行測定，並描述黑洞周圍時空的特性。
銀心方向的可見光銀河。由於大量星際塵埃的遮蔽，從地球方向很難直接看到銀心的全貌。ESO / 數字化巡天2期
參考：
ESO Telescope Sees Star Dance Around Supermassive Black Hole, Proves Einstein Right
Detection of the Schwarzschild precession in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole
https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2006/eso2006a.pdf