科学家们发现 2 颗恒星同步围绕我们银河系的超大质量黑洞运行

摘要：天文学家在我们银河系中心的超大质量黑洞附近发现了一对年轻的恒星。研究它们可以让我们难得一见地了解恒星如何承受——至少是短暂的——这种宇宙庞然大物施加的巨大引力。

天文学家在我们银河系中心的超大质量黑洞附近发现了一对年轻的恒星。研究它们可以让我们难得一见地了解恒星如何承受——至少是短暂的——这种宇宙庞然大物施加的巨大引力。

双星系统 D9 围绕银河系中心超大质量黑洞跳舞的插图。（图片来源：ESO/M. Kornmesser）

天文学家在我们银河系中心的超大质量黑洞附近发现了一对年轻的恒星。尽管它们生活在如此靠近这个宇宙庞然大物的地方，但它们很可能在一百万年内保持完整。

虽然我们的宇宙口袋是一个孤独的太阳的家园，但这不是常态。天空中超过一半的恒星有一个或多个伴星，但到目前为止，还没有在超大质量黑洞附近发现任何伴星。天文学家将这种缺失归因于极端引力的黑洞，这些黑洞不均匀地拉扯附近的恒星，使这样的多星系统不稳定，并可能在银河系中孤独地高速旅行中将其中的一个踢出。

但这个被称为 D9 的新发现的二人组表明，一些恒星对实际上可以在黑洞附近停留，即使只是短暂的。天文学家估计这些恒星大约有 270 万年的历史，其中一颗的重量大约是太阳质量的 2.8 倍，而它的伴星可能只有 0.7 个太阳质量。他们被锁定在引力舞蹈中，绕过了人马座 A* （Sgr A*），这是潜伏在我们银河系中心的超大质量黑洞，接近 0.095 光年。然而，这两颗恒星没有被撕裂和撕碎的事实表明，“黑洞并不像我们想象的那么具有破坏性，”科隆大学（University of Cologne）的天文学家弗洛里安·佩斯克（Florian Peißker）在一份声明中说。

他和他的同事在周二（12月17日）发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上的一篇论文中描述了D9恒星。

当 Peißker 使用位于智利的欧洲南方天文台（European Southern Observatory）的甚大望远镜（VLT）研究我们银河系中心附近的神秘 G 天体时——明显的气体和尘埃团块表现出类似恒星的行为，天文学家们一直没有弄清楚其真实性质——这时他注意到一个天体的轨道奇怪地摇晃。

因此，15 年来，他每天晚上都使用 VLT 来监测摆动物体的光波长变化，从而揭示物体发出的电离氢量，进而揭示出规律的 372 天模式。这种周期性波动是由“多普勒效应”引起的，在这种效应中，当物体经过它们时，光的波长被拉伸或掩盖。研究人员说，这个 372 天的模式证明，这个“天体”实际上是两颗围绕我们银河系中心的引力舞蹈的恒星。

研究人员估计，这些新发现的恒星在 270 万年前被点燃，最终将屈服于黑洞的引力，在 100 万年内合并成一颗恒星。

“这只提供了宇宙时间尺度上一个短暂的窗口来观察这样一个双星系统——我们成功了！”该研究的合著者、科隆大学的艾玛·博迪尔（Emma Bordier）在声明中说。