来源：视觉中国

通过分析银河系中心巨大黑洞对其附近一颗恒星施加的超强引力，天文学家们已经证明，爱因斯坦关于空间和时间的理论在目前为止，仍然是描述引力最好的理论。

根据爱因斯坦的广义相对论，引力是由质量扭曲空间和时间而产生的。一个物体的质量越大，它的引力也就越大。

此前，科学家们主要在相对较弱的引力场中测试对广义相对论的预测，比如地球和太阳系的引力场。而在更为强大的引力场里例如那些被认为潜伏在每个大型星系中心的超大质量黑洞研究人员有可能会发现违反广义相对论的现象，从而推导出有助于解释宇宙奥秘(暗物质和暗能量)的新理论。

这项研究的联合首席作者、加州大学洛杉矶分校(University of California Los Angeles)天文学教授安德烈娅盖兹(Andrea Ghez)在一份声明中说。：爱因斯坦是对的，至少目前来说是对的，我们的观测结果与爱因斯坦的广义相对论一致。然而，他的理论也有着弱点，它不能完全解释黑洞内部的引力，在某种程度上，我们需要摒弃爱因斯坦的理论，建立一个更全面的引力理论来解释黑洞究竟是什么。

在这项新的研究中，天文学家研究了超大质量黑洞人马座A*( Sagittarius A*，通常缩写为Sgr A*)。这颗巨型黑洞位于银河系的核心，其质量约为太阳的400万倍，直径约为1460万英里(2360万公里)。

科学家们在2018年对恒星S0-2进行了监测，该恒星运行周期为16年，那时候它的轨道运行位置最接近人马座A*，最近的时候离黑洞只有120个天文单位(AU)一个AU是地球和太阳之间的平均距离，约9300万英里(1.5亿公里)以2.7%的光速运行。

利用位于夏威夷的凯克天文台、双子座天文台和Subaru 望远镜，天文学家们成功用3D技术跟踪了S0-2恒星的完整轨道，他们将这些数据与过去24年的测量数据结合了起来。

研究人员研究了广义相对论的一个被称为引力红移的预测，该预测认为，引力可以扭曲光。就像救护车向人们驶来时警报器的音调会更高，而当车子驶离时，警报器的音调会更低一样，落向重力场的光线会被转移到光谱蓝色的那一端，而逃离重力场的光线则会变红，或发生红移。

这项研究的主要作者、加州大学洛杉矶分校的天体物理学家Tuan Do说：这些测量标志着一个时代的开始，我们终于可以利用超大质量黑洞附近恒星的轨道来测试引力本质了。

Do补充说:虽然很久之前我们就在理论上预料到这种方法，但对于能够实际运用这种方法我们还是感到很兴奋。这是通往未来路上的一个里程碑，是对广义相对论和其他引力理论更有力的检验。

从S0-2恒星上探测到的光谱显示，人马座A*极端重力引起的S0-2光谱红移与广义相对论预测的相一致。Do说，看到广义相对论的预测能够经受住黑洞，甚至超大质量黑洞的考验实在是非常令人惊讶，因为在爱因斯坦创立他的理论的时候，他甚至还不知道超大质量黑洞的存在。

这项关于S0-2恒星的研究只是所有计划研究中的第一个，科学家们计划对人马座A*附近的恒星进行的多个广义相对论研究，其中一个研究的目标是S0-102恒星，它是人马座A*附近3000多颗恒星中轨道最短的恒星，运行周期为11.5年。

科学家们7月25日在《科学》杂志的网站上详细介绍了他们的发现。