近期一个国际天文学家团队重磅发现银河系已知运行速度最快的恒星——S301，其极速运行特征不仅刷新天文纪录，更有望助力人类首次直接测量超大质量黑洞自转，为验证爱因斯坦广义相对论提供关键观测样本，该成果已刊发于《自然》杂志。
S301恒星紧密环绕银河系中心超大质量黑洞人马座A*运行，轨道极具特殊性。人马座A*质量约为太阳的400万倍，而S301围绕其公转一周仅需8.7年。该恒星是目前人类观测到的距离人马座A*最近、且可持续稳定观测的恒星，最近距离仅相当于日地距离的12倍，与土星和太阳的间距基本持平。
超高速度是S301的核心亮点。观测数据显示，该恒星靠近黑洞时的峰值运行速度达每秒2.5万公里，突破光速的8%，相当于商用飞机速度的10万倍以上，一举登顶银河系已知最快恒星之列。
天文学家通过长期观测推演，还原了S301的特殊起源。该恒星无法在黑洞近域直接形成，大概率源自一个双星系统。当双星系统靠近人马座A*时，黑洞超强潮汐力将两颗恒星撕裂，一颗被引力束缚成为如今的S301，另一颗则被极速抛射，速度足以挣脱银河系引力束缚。此次发现具备极高的科研价值。根据爱因斯坦广义相对论，自转黑洞会拖拽周边时空造成时空扭曲，且这一效应在黑洞近域天体上表现尤为显著。此前人马座A*的自转仅为理论推测，而S301的近距离极速轨道，恰好能精准反映黑洞自转带来的时空畸变影响。
研究团队依托欧洲南方天文台智利帕拉纳尔天文台的甚大望远镜干涉仪及GRAVITY仪器完成本次观测，并制定了长期追踪计划。未来10年，团队将借助极大望远镜的MICADO仪器持续监测S301，该恒星将于2031年再次近距离掠过人马座A*。届时通过精准捕捉其轨道细微变化，有望实现人类首次直接测量超大质量黑洞自转，为检验广义相对论、探索黑洞时空物理特性提供全新突破口。