近日,天文学家发现了一个与超大质量黑洞近间隔触摸后幸存下来的神秘天体。依据一项新研讨,这个名为 G2 的天体实际上是三颗婴儿恒星,被一层厚厚的气体和尘土云团所笼罩,而它们正是诞生于这些气体和尘土之中。该研讨为答复 2014 年 G2 掠过人马座 A*(银河系中心的超大质量黑洞)后遗留的问题供给了一个十分清晰的答案。
▲ 这个名为 G2 的天体实际上是三颗婴儿恒星,被一层厚厚的气体和尘土云团所笼罩,而它们正是诞生于这些气体和尘土之中
研讨人员在论文中写道:“咱们以为,此次监测到的这些被尘土包裹的物体,其实是一个溶解的年青星团的残留物,该星团的形成始于(超大质量黑洞的)环核盘。”
G2 是在 2011 年发现的,天文学家在 2012 年宣布的一项研讨中对其进行了描述。其时,它正在冲向所谓的“近黑点”(perinigricon)—— 其轨道上间隔黑洞最近的点。据天文学家的估计,这次近间隔的相遇将导致 G2 被人马座 A * 撕裂并吞噬,变成这个超大质量黑洞吸积时所释放的辐射。
但是,什么也没有产生。这一成果后来被称为“世界级失败”。G2 在接近黑洞的过程中不断扩展,并在经过近黑点之后,康复到一个更紧凑的形状。
G2 还具有另一个令人困惑的特点:它十分热,远比尘土云团热得多。有或许是人马座 A * 或其他恒星对其进行了加热,但不管坐落何处,G2 的温度都坚持不变。这表明,给 G2 加热的物质来自于云团本身,而不是外部的影响。
天文学家发现,这两种行为都更符合恒星的特征。2020 年时,一组研讨人员提出,G2 云团内部或许隐藏着一颗恒星 —— 这是两颗恒星碰撞的产品,在它们周围产生了巨大的气体云和尘土。但这项研讨也提醒了在银河系中心发现的 4 个类似天体,使 G 系列天体的总数达到 6 个。其中有很多是合并的双星。
现在,德国科隆大学的天体物理学家 Florian Peißker 领导的研讨团队提出了另一种解说。在这项新研讨中,他们具体回顾了欧洲南边天文台甚大望远镜二维光谱成像仪器 SINFONI 在 14 年来的观测成果。
依据他们的剖析,G2 中应该隐藏着三颗年纪大约为 100 万年的恒星。对于恒星而言,这算是十分年青的;相比之下,太阳已经有 46 亿年的前史了。G2 的恒星如此年青,以至于它们依然被形成它们的云团物质所包围。
“G2 实际上是由三颗正在进化的年青恒星组成的,这太难以想象了,”Peißker 说道。他还指出,这三颗恒星的发现将使它们成为人马座 A * 周围观测到的最年青的恒星。
事实上,天文学家已经在银河系中心发现了一个特别的年青恒星集体,称为 S 星团。依据 Peißker 团队的模型,G2 的恒星或许就归于这个星团。
这些恒星或许来源于同一个恒星摇篮,并形成了一个星团,但该星团后来消散了,单个恒星脱离了人马座 A*,并在其周围形成了新的轨道。
即使与 S 星团无关,G2 的恒星也或许是某个更大星团的一部分。其他围绕人马座 A * 运行的尘土物体也或许归于这个星团,它们或许来自更远的间隔,在向超大质量黑洞移动的过程中受到了引力的影响。
一般以为,人马座 A * 周围的环境并不利于恒星的形成,因而天文学家还需要进行更多的工作,以确定 G2 和其他 G 系列天体的或许来源。天文学家也能够使用这些新发现来更多地了解超大质量黑洞。
“新的研讨成果为黑洞怎么运作供给了共同的见地,”Peißker 说,“在世界中的其他旮旯,环境或许与银河系截然不同,咱们能够使用人马座 A * 的环境作为蓝图,更多地了解其他星系的进化和演变过程。”
这项研讨宣布在近期的《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。