人马座A*（Sgr A*）是位于银河系中心人马座方向的超大质量黑洞，其质量约为4.1×10⁶倍太阳质量，史瓦西半径约1720万公里。该黑洞在数秒差距半径范围内通过引力主导恒星及周围气体的运动，形成了所谓的银河核球。
人马座A*被一个密集的恒星区域所包围，即银河系核球的恒星核心，以及由炽热气体和尘埃组成的吸积盘。该区域内的引力与磁相互作用在射电、红外和X射线波段产生强烈的电磁辐射。这一系统构成了一个独特的天然实验室，用于在极端条件下检验广义相对论的预言，并研究超大质量黑洞周围的吸积过程与引力相对论效应。
人马座A*的性质主要通过追踪银河系中心附近恒星的轨道来研究，这些观测利用自适应光学技术在红外波段进行，并通过甚长基线干涉测量（VLBI）在射电波段实现。欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）和凯克天文台等仪器，能够以毫角秒级精度测量这些恒星的位置和速度，从而高可靠性地推算出人马座A*的质量和位置。
射电和亚毫米波观测揭示了一个非常致密的吸积盘，其中受引力加热的气体和尘埃会发出变化的辐射和偶发性耀斑。这些耀斑很可能与事件视界附近的磁重联和等离子体不稳定性有关。钱德拉和XMM-牛顿卫星探测到的X射线辐射使得追踪从几分钟到几小时时间尺度上的辐射变化成为可能，从而为Sgr A*周围气体的动力学和密度提供了额外约束。
利用红外光谱技术的额外观测，已测量了黑洞周围气体和恒星的化学成分及温度分布，为银河系核球区域吸积与恒星形成的历史提供了宝贵线索。
| 财产 | 价值 / 观察 | 方法 | 如何 |
|---|---|---|---|
| 质量 | 4.1 × 10⁶ M☉ | 监测邻近恒星的轨道 | 恒星引力精确测量中心质量 |
| 与太阳的距离 | ≈ 8.2千秒差距（26,700光年） | 视差与恒星轨道 | 定位银河系内的银河中心 |
| 史瓦西半径 | 约1720万公里 | 质量的理论计算 | 定义事件视界的尺度 |
| 自旋（角动量） | 中等到高估值 | X射线辐射与吸积盘分析 | 影响盘动力学和邻近恒星 |
| 无线电波和X射线辐射 | 快速变化与零星耀斑 | VLBI、VLA、钱德拉和XMM-牛顿观测 | 表明吸积盘活动及等离子体-磁场相互作用 |
| 变异类型 | 零星、准周期性的耀斑 | X射线和红外测光 | 与事件视界附近的等离子体不稳定性相关 |
| 邻近恒星的速度 | 高达每秒10,000公里 | 追踪恒星在红外波段中的轨道 | 约束质量与引力分布 |
| 吸积盘 | 紧凑、炽热且多变 | 射电/亚毫米波观测，红外光谱学 | 可变辐射源与等离子体加热 |
| 气体组成 | 氢、氦、微量金属 | 红外光谱学 | 指示银河系中心气体来源及化学过程 |
| 气体温度 | 内盘1–1000万K | X射线与红外光谱学 | 事件视界附近的高温等离子体 |
| 喷流或相对论性风 | 未观测到强喷流；可能存在弱风 | 射电与亚毫米波观测 | 缺乏强急流，存在弱风 |
来源：ESO——银河系中心观测数据，Ghez 等人，2008年。
研究人马座A*可以在极端引力环境中检验阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论（1915年）的预测。附近恒星的轨道、其轨迹的进动以及射电和X射线辐射的变化，为超大质量黑洞周围的时空度量提供了直接约束。
观测Sgr A*为理解吸积过程与角动量转移、吸积盘的形成以及事件视界附近相对论性等离子体的行为提供了独特的机会。它还能研究黑洞质量与自旋的理论模型极限，以及黑洞与恒星及星际环境的相互作用。
人马座A*影响着银河系核球的动力学以及邻近区域的恒星形成。其引力塑造了恒星的轨道，并调节气体吸积过程，为揭示银河系的整体演化提供了线索。这些研究还有助于更深入地理解星系与其中心黑洞共同演化的机制。
通过将Sgr A*的观测结果与其他活动星系中超大质量黑洞的观测进行比较，科学家可以区分吸积盘、喷流和电磁变率的普遍特征，并识别与每个黑洞质量和环境相关的特殊性。
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第一张黑洞照片