銀河系中心的超級黑洞人馬座A*藝術假想圖。
科學家對銀河系中心進行了至今以來最精確的觀測和分析後發現，銀河系中心超級黑洞的質量占此區域總質量的99.9%。
銀河系的正中心區域盤踞着一個質量高達太陽430萬倍的超級黑洞人馬座A*（Sgr A*）。這項發現獲得了2020年諾貝爾物理獎。但是自那之後，天文學家還無法確定那裏的物質總量主要來自這個黑洞，還是也來自其它像恆星、小型黑洞、星際塵埃和氣體、暗物質等各種物質，以及它們佔總物質的比例到底是多少。
這項新研究探索了這個問題，發現銀河系中心區域高達99.9%的物質都來自於人馬座A黑洞。換句話說，銀河系中心區域除了這個超級黑洞幾乎沒有任何其它天體。
研究介紹說，愛因斯坦的相對論認為，那些繞行超大質量物體運轉的星體，它們的軌道與牛頓經典力學計算的軌道存在差異，也就是每圈軌道並不是完全一樣、固定不變的。具體一些說，相對論預測繞行超級黑洞的恆星軌道會呈現特定的進動模式，即每繞行一圈，軌道和上一圈的軌道會出現略微的差異。理論預測它們將呈現一種蓮花座一般的進動模式，科學家把它叫做史瓦西進動（Schwarzschild precession）。
恆星繞行銀河系中心超級黑洞的軌道出現進動藝術設想圖。(ESO/L. Calçada)
這份研究仔細觀測了最靠近人馬座A黑洞運行的四顆恆星S2、S29、S38和S55的軌道模式。通過分析它們軌道的進動，可以推測人馬座A黑洞的質量分佈。結果顯示從S2恆星軌道上看到的一點差異所推測的額外質量，最多只占人馬座黑洞質量的0.1%。
研究組在發佈這項成果的新聞稿中說：「測量繞行我們所在星系中心超級黑洞的那些遙遠恆星軌道的細微變化，有着難以想像的難度。要有更進一步的發現，天文學家不僅要挑戰理科知識的極限，還需要挑戰工科技術的極限。」
研究人員所指的是，完成這樣的研究，不僅需要高難度理論的精確計算，還需要不斷提高觀測儀器的敏感度才能實現更多突破。
研究組希望正在建造中的巨型麥哲倫望遠鏡（Giant Magellan Telescope，簡寫GMT）和30米望遠鏡（Thirty Meter Telescope，簡寫TMT），能夠以更高的精確度測量到亮度更低的恆星數據。
這份研究今年1月19日發表於《天文學與天體物理學》（Astronomy& Astrophysics）期刊。◇#
