银河中心的神秘“球团”

 

  来源:牧夫天文

  原文链接:

  https://www.livescience.com/milky-way-black-hole-merges-binary-stars.html

  天文学家表示,银河系中心的大黑洞正在扭曲着恒星,并将它们结合成奇怪的新天体。

  图源:Anna Ciurlo, Tuan Do/UCLA Galactic Center Group

  上图是天文学家发现的六个奇怪天体,它们围绕

  银河系中心黑洞旋转,编号为G1到G6。这些神秘的“球团”每100到1000年绕黑洞运行一周,并在相互靠近时沿平面伸展开来。

  像大多数大星系一样,银河系被其中心的超大质量黑洞“黏”在一起。这个超大质量黑洞,即人马座A星(或Sgr A*),它不断地拉扯着恒星、尘埃和其他物质,形成了比银河系边缘区域密度高10亿倍的恒星。

  研究表明,靠近黑洞的恒星有时会相互争抢地盘——而有时这种竞争则会变成一段“虐恋”。

  在《自然》杂志上于1月15日发表的新研究中,天文学家描武阳新闻网报道述了围绕银河中心黑洞旋转的六个神秘天体。这些异常物体看上去就像比地球质量大几倍的长方形气团。然而,它们却又像小恒星一样,能够接近危险的黑洞边缘地带而不被撕成碎片。

  这些奇怪的天体是气体,还是恒星?根据研究作者的说法,这些“球团”可能是两者的奇异混合体。基于六个天体的形状、轨道以及与Sgr A*的相互作用,研究人员认为,每一个G类天体都是一对在数百万年前被黑洞引力击碎碰撞在一起的双星(两颗围绕彼此旋转的恒星),并在碰撞后的混沌状态中不断溢出气体和尘埃云。

  这项研究的合作者,加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)的天体物理学教授安德烈亚·盖兹(Andrea Ghez)表示:“黑洞可能正在促成双星的合并,我们观察到的许多神秘星体可能就是合并的最终产物”。

  G1和G2天体分别于2005年和2012年被发现。由于这两个天体绕Sgr A*运行的轨道惊人相似,一些天文学家认为它们是从一颗不幸死亡的恒星上分离出的两束气体,或是围绕黑洞旋转的连续气体环中聚集形成的“结团”。

  2014年,当G2球团出现在黑洞视界的几百个天文单位(地日平均距离的几百倍)以内时,第一条重要线索出现了。天文学家曾预测,如果G2只是一团气体,它将被超强的引力撕成碎片。但是这家伙顽强地活了下来——尽管被撕扯得有点畸形。

  在那之后的几年里,G2再次变得致密了起来。研究作者认为,所有这些迹象都表明某种引力强大的物质正将这个星团凝聚在一起,这意味着它很可能是某种类似恒星的物质。

  为了验证这一假设,研究人员花了几年时间在夏威夷的W.M.Keck 天文台观望着银河中心,寻找更多潜在的G类天体。研究小组最后确定了四个符合该性质的新“球团”,每一个都绕Sgr A*的不同轨道运行,但显示出与G1和G2相似的特征。研究人员表示,这些新“球团”看起来像致密的气体云,但当它们的轨道(周期通常在100到1000年之间)靠近黑洞时,就会像G2一样被扭曲和拉长。

  每一个天体都应有一条独特的运行轨道,因此,这些“球团”由气体组成并绕黑洞旋转的理论是站不住脚的。作者认为最有可能的解释是:G球团是双星的产物,它们在黑洞引力作用下聚集在一起,这种爆炸性融合产生的气体和红外辐射会密布在空间。

  观测到的G类天体的数量与银河系中心双星数量的预期百分比相符。此外,由于恒星合并需要约100万年的时间,这些天体很可能是于500万年前,在Sgr A*附近的最后一次已知恒星形成期中诞生的。

  这个解释看似正确,但我们仍然需要找到并研究更多由黑洞揉在一起的双星,才能进一步确定。研究作者认为,或许我们能在10年内找到它们。几个候选对象已经敲定,幕布终有被揭开的一天。

  

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