超大质量黑洞是如何被发现的？当数十亿颗恒星坍缩时( 三 )_博科园：本文为天体物理学类18世纪英国

鉴于超大质量黑洞很可能寄居在星系的中心，我们自然会想要检查一下银河系的中心是否就有这样一个庞然大物。1974年，天文学家在银河系中心发现了一个非常小的射电源，甚至不到1角秒（也就是1/3600弧度）。这个小小的射电源被命名为人马座A*（Sgr A*），图2右侧的图的中心处的点就是人马座A*。早期的VLBI观测结果表明，人马座A*比我们的太阳系要小得多。然而，无论是在可见光还是红外光，亦或是X射线波段的观测下，都不能明确地证实这一点，人马座A*的性质仍然扑朔迷离。

图2：银河系中心区域的图像。左边是红外图像：恒星S2的轨道被覆盖了，这一轨道被放大了100倍，其轨道周期为16年，这需要S2围绕一个质量是太阳质量400万倍的引力中心旋转，图中的箭头表示就是一个看不见的引力中心。右边显示的是射电图像：点状射电源人马座A*在图像中心略微偏下的位置，恰好位于恒星环绕的引力中心。人马座A*在星系中心基本上是静止的，因此，它的质量一定是极其巨大的。图片：左: R. Genzel; 右: J.-H. Zhao同时，高分辨率红外摄像机的发展揭示出了位于银河系中心的一个密集的恒星集团。在可见光波段下是看不见这些恒星的，因为可见光会被星际尘埃完全吸收掉。但是在红外波段，10%的星光能不受阻挠地抵达我们的望远镜。天文学家已经对这些恒星的位置测量了20多年了，一个重要的发现将这些观测推向了最高点。他们发现那些恒星沿着椭圆轨道运动，而这恰恰是引力轨道的一个特有的特征。如今，我们已经完整地追踪过其中一颗恒星的轨道，如图2左侧的图像所示。