银河系里跑得最快的恒星，刚刚换了新纪录保持者。

这颗叫S301的恒星，绕着银河系中心的超大质量黑洞人马座A*狂奔。在最靠近黑洞的那一刻，它的速度冲到每秒25000千米，大约是光速的8%。照这个速度，从北京到上海，连0.1秒都用不了。

快，是它最显眼的地方。但真正让天文学家兴奋的，是另一件事：它可能成为人类手里第一把能直接量出黑洞自转速度的尺子。

黑洞这种天体，名气很大，脾气神秘，但论本质，它其实简单得出奇。物理学家相信，一个黑洞全身只有3个基本属性：质量、电荷和自转。前两个好办，唯独自转，到今天为止，没有人直接测出来过任何黑洞的自转。不是不想测，是一直缺一个合适的探针。

S301可能就是那个探针。

根据爱因斯坦的广义相对论，一个旋转的黑洞会拖拽着周围的时空一起转，就像在一锅浓汤里搅勺子，勺子周围的汤会跟着一起打旋。这个现象叫参考系拖曳效应。黑洞边上如果有恒星绕着转，恒星的轨道就会被这种拖曳掰弯一点点。量出轨道弯了多少，就能反推黑洞转多快。

问题在于，这个效应衰减得太狠了。距离翻倍，效应就弱到原来的1/8。此前最出名的探路者是恒星S2，它离人马座A*已经够近，帮天文学家验证了广义相对论的关键预言，功不可没。可它离黑洞最近的时候，仍然不够近，参考系拖曳的信号淹没在噪声里，测不出来。

S301完全是另一个级别的贴脸。它绕黑洞一圈只要8.7年，是迄今在银河系中心测到的最短轨道。它离黑洞最近时，两者之间的距离大约相当于土星到太阳的距离。

人马座A*的质量是太阳的430万倍。它身边这点距离，基本等于站在巨兽的鼻尖上。

要在26000光年外找到这样一颗星，再盯住它不放，难度可想而知。完成这件事的是欧洲南方天文台设在智利的甚大望远镜干涉仪（Very Large Telescope Interferometer，VLTI）。这套设备把4台望远镜联合起来使用，每台都配备激光导星，用激光在高层大气里打出一颗人造星星，随时校正大气抖动。研究作者之一、德国马克斯·普朗克地外物理研究所的莱因哈德·根策尔说，这是一大堆技术堆出来的能力，缺了它，根本抓不到这颗星。根策尔正是凭对人马座A*的开创性研究，分享了2020年诺贝尔物理学奖。

团队用一台叫GRAVITY的仪器，在2023年春天第一次捕捉到S301，此后一直用升级版GRAVITY+跟踪它。回头翻2017年的旧观测档案，也找到了这颗星的蛛丝马迹。

关于S301的来历，研究团队认为，S301原本是一对双星中的一颗，两颗星互相绕着转，不知怎的飘到了银河系中心这个巨兽嘴边。近距离遭遇中，引力把这对搭档硬生生拆散：一颗被猛踢一脚，获得巨大能量，直接飞出银河系，从此浪迹星际空间；另一颗能量被抽走，就此陷在黑洞身边，成了今天的S301。一颗逃逸，一颗坠落，命运在那一刻分岔。

那么，S301真能一锤定音，测出黑洞自转吗？诚实地说，未必。

天文学家用一个0到1之间的数字表示黑洞自转，0是完全不转，1是理论上的极限转速。S301能不能交出答案，前提是人马座A*转得足够快，接近那个上限。如果它只转到0.3，信号就弱得多，可能还是测不出来。美国加州理工学院的天体物理学家卡里姆·埃尔-巴德里核查了团队的计算，他说，也许再过10到15年，我们会觉得自转这事大致搞清楚了，但功劳多半不会全归这一颗星，得靠多批数据凑在一起。美国佐治亚理工学院的天体物理学家迪米特里奥斯·普萨尔蒂斯补充了另一个条件：黑洞自转轴的指向也得凑巧合适，观测者才看得到信号。

好消息是，时间站在观测者一边。S301下一次冲到离黑洞最近的位置，是在2031年。到时候盯着它的，除了GRAVITY+，还有欧洲南方天文台正在建造的极大望远镜（Extremely Large Telescope，ELT）。这台下一代巨镜上的MICADO仪器，将在未来10年持续追踪S301的轨迹，把它的轨道钉得越来越准，准到可能终于够把黑洞自转从噪声里抠出来。

两位没有参与研究的学者都留了同一层余地：就算S301不行，它的存在本身已经说明，只要看得够深、够久，离黑洞更近的星总会冒出来。第一把尺子未必是最后那把，但它已经递到了手里。

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图为欧洲南方天文台甚大望远镜拍摄的标注图像，恒星S301正围绕银河系中心的超大质量黑洞人马座A*运行，图源：Alex Boersma

信源：Sharma, Sanidhya. "The Milky Way’s fastest star could expose our black hole’s spin." Scientific American, edited by Lee Billings, 19 Aug. 2026