一组国际科学家发现了一颗绕着人马座A*(我们银河系中心的超大质量黑洞)旋转的双星。这标志着第一次发现一对星星靠近超大质量黑洞。这一突破增强了我们对在极端引力条件下星星如何生存的认识,并可能导致未来发现人马座A*附近的行星。
一组国际科学家发现了一颗位于人马座A*附近的双星,后者是我们银河系中心的超大质量黑洞。这是第一次观察到一对星星靠近超大质量黑洞。这一发现基于由欧洲南方天文台的超大望远镜(ESO的VLT)收集的数据,改善了我们对星星如何在极端引力环境中生存的理解,并可能为发现人马座A*附近的行星打开大门。
“黑洞并不像我们之前认为的那么具破坏性,”德国科隆大学的研究员、最新发布的研究报告的第一作者Florian Peißker表示。尽管双星(相互环绕的星星对)在宇宙中相当常见,但它们从未在超大质量黑洞附近被识别出来,因为强大的引力可能破坏恒星系统。
这一最新发现表明,一些双星系统即使面临毁灭性力量也能生存下来。新发现的双星被称为D9,观测到的时间非常特殊:估计其仅有270万年的历史,而附近黑洞的显著引力影响预计将在仅100万年内将其合并为一颗单星——对如此年轻的系统而言,这个时间极其短暂。
“这给我们提供了一个短暂的机会去观察这样一个双星系统在宇宙时间尺度内——我们做到了!”合著者、同样来自科隆大学的研究员和ESO的前学生Emma Bordier说道。
多年来,人们一直认为超大质量黑洞周围的极端环境阻碍了新星的形成。然而,已经发现几颗年轻的星星靠近人马座A*,挑战了这一信念。现在年轻的双星身份的确认表明,即使在这种恶劣条件下,星星对也能够形成。“D9系统周围明显有气体和尘埃,表明它可能是一个异常年轻的恒星系统,可能是在超大质量黑洞附近形成的,”合著者、来自捷克马萨里克大学及科隆大学的研究员Michal Zajaček解释道。
新发现的双星位于一个密集的星星和其他环绕人马座A*的宇宙物体的集合中,称为S群。这个群中最引人注目的是G物体,它们似乎像星星,但却表现为气体和尘埃组成的云。
在对这些神秘的G物体进行调查期间,团队在D9中发现了一个意外的模式。利用VLT的ERIS仪器获得的数据以及SINFONI仪器的历史数据,揭示了明星速度的重复变化,确认D9实际上由两颗相互围绕的星星组成。“我最初怀疑自己分析的准确性,”Peißker说道,“但长达约15年的光谱模式清楚地表明,这个发现确实是第一次在S群中看到的双星。”
这些发现为神秘的G物体的潜在身份提供了新见解。团队提出,这些现象可能是一组尚未合并的双星,以及已经合并的星星的残余物质。
许多环绕人马座A*的物体的确切性质,以及它们如此靠近超大质量黑洞的形成机制,仍然难以理解。然而,计划中的GRAVITY+升级VLT干涉仪和正在智利建设的超大望远镜(ELT)上的METIS仪器等改进,可能有助于揭开这些谜团。这两种仪器将使对银河中心的更详细观察成为可能,有助于阐明已知物体的特征,可能会导致发现更多的双星和年轻的系统。“我们的发现为这些年轻星星周围可能存在行星敞开了大门。似乎发现银河中心的行星只是时间问题,”Peißker总结道。