12月17日,一項(xiàng)發(fā)表于《自然-通訊》的研究顯示,天文學(xué)家在研究銀河系中心的昏暗區(qū)域時(shí),意外發(fā)現(xiàn)了一對(duì)年輕的恒星在銀河系的“黑暗之心”——超大質(zhì)量黑洞附近相互繞行。
“這些結(jié)果讓我非常驚訝?!泵绹?guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的天體物理學(xué)家Tuan Do說(shuō)。此前,天體物理學(xué)家認(rèn)為,黑洞強(qiáng)大的引力要么將這種雙星撕裂,要么將它們擠壓在一起。然而,這一被稱(chēng)為D9的新天體意味著,這樣的雙星系統(tǒng)至少可以在黑洞附近短暫存在,并且有助于解釋附近其他的神秘天體。
銀河系中心的黑洞是一個(gè)無(wú)法逃脫的“深坑”,其質(zhì)量是太陽(yáng)的400萬(wàn)倍。這個(gè)超大質(zhì)量黑洞名為人馬座A*,被高速恒星和塵埃天體環(huán)繞,它們被統(tǒng)稱(chēng)為S星團(tuán)。盡管銀河系中至少1/3的恒星系統(tǒng)是雙星或多星系統(tǒng),但S星團(tuán)幾乎沒(méi)有這樣的系統(tǒng)。此外,該星團(tuán)還包含神秘的G天體。
這項(xiàng)研究報(bào)告的雙星系統(tǒng)的證據(jù),像許多類(lèi)似的系統(tǒng)一樣,以星光波長(zhǎng)的顫動(dòng)形式出現(xiàn)。德國(guó)科隆大學(xué)的Florian Pei?茁ker研究團(tuán)隊(duì)在使用歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡研究G天體時(shí),注意到其中一個(gè)天體的特征發(fā)射線在不同時(shí)間略微發(fā)生了偏移。
觀測(cè)銀河系中心很困難,因?yàn)樗粴怏w和塵?;\罩,因此研究人員通常會(huì)將多個(gè)夜晚的觀測(cè)結(jié)果疊加以減少噪聲。然而,該團(tuán)隊(duì)將這些觀測(cè)結(jié)果按照單獨(dú)的夜晚分開(kāi),發(fā)現(xiàn)光譜線以372天為周期的規(guī)律模式移動(dòng)。這正是塵埃團(tuán)中包含一對(duì)雙星的證據(jù)。軌道運(yùn)動(dòng)意味著恒星反復(fù)沖向地球然后又遠(yuǎn)離地球,周而復(fù)始。
盡管D9具有G天體的典型塵埃特征,但它并不像類(lèi)似天體的塵埃那樣明亮。研究人員將D9的整體輻射與新形成的塵埃覆蓋恒星模型進(jìn)行比較后得出結(jié)論,認(rèn)為它很可能由一顆年齡僅為270萬(wàn)年的恒星和一顆伴星組成,其中恒星質(zhì)量是太陽(yáng)的2.8倍,伴星質(zhì)量是太陽(yáng)的0.7倍。
該團(tuán)隊(duì)表示,D9有可能解開(kāi)S星團(tuán)的幾個(gè)謎團(tuán)。G天體可能是最近雙星合并的產(chǎn)物,也可能是即將發(fā)生的合并。隨著塵埃和氣體的消散,如此形成的恒星可能成為S星團(tuán)中的年輕恒星之一。
但并非所有人都相信這種假設(shè)能夠完全解釋G天體。德國(guó)馬克斯·普朗克地外物理研究所的Stefan Gillessen等人認(rèn)為,G天體是短暫存在的氣體和塵埃團(tuán),當(dāng)鄰近恒星的恒星風(fēng)發(fā)生碰撞時(shí)形成,會(huì)產(chǎn)生湍流和沖擊波。
Gillessen和同事已經(jīng)確定了3個(gè)G天體,它們似乎共享一個(gè)軌道。他認(rèn)為,一個(gè)更自然的解釋可能是一大團(tuán)氣體沿著軌道伸展,形成了幾個(gè)密度較高的結(jié)點(diǎn),可以通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到。