
在银河系的中心,有一个巨大的持续射电源,被称为人马座a *。自20世纪70年代以来,天文学家已经知道这个来源是一个超大质量黑洞(SMBH),质量大约是我们太阳的400万倍。由于光学、光谱仪和干涉计量学的进步,天文学家已经能够窥视银河中心。此外,由于被称为事件视界望远镜(EHT)的国际联盟,世界在2022年5月看到了人马座A* (Sgr A*)的第一张图像。
这些努力使天文学家和天体物理学家能够描述银河系中心的环境,并了解物理定律在最极端的条件下是如何工作的。例如,科学家们一直在观察Sgr a *(命名为X7)周围的一个神秘的细长物体,并想知道它是什么。在一项基于20年数据的新研究中,一个由加州大学洛杉矶分校银河中心小组(GCG)和凯克天文台组成的国际天文学家团队提出,它可能是恒星碰撞产生的碎片云。
这项研究工作是由银河中心计划领导的,这是一个国际项目,由来自Mani L. Bhaumik理论物理研究所、加州大学洛杉矶分校(UCLA)、W. M. Keck天文台、巴黎天文台(索邦大学)、加州大学伯克利分校和Astrofísica de Andalucía研究所(CSIS)的科学家组成。这篇描述他们发现的论文最近发表在《天体物理学杂志》上。
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利用凯克天文台在莫纳克亚山上的10米(32.8英尺)望远镜,GCG团队已经测量了距离Sgr A* (S0-2)最近的恒星20多年了(自1995年以来)。为了检验爱因斯坦的广义相对论,他们是世界上仅有的两个观测到S0-2围绕Sgr a *运行一整圈的小组之一,这一过程需要16年。该团队花了同样的时间监测被称为X7的物体,这是一个大约50个地球质量的尘埃和气体云,围绕SMBH运行需要170年。
正如他们在研究报告中所报告的那样,X7在被拉向Sag A*时被潮汐力拉长和拉伸。在接下来的几十年里,他们预计X7将随着构成它的尘埃和气体被吸积到SMBH表面而解体。正如加州大学洛杉矶分校助理研究员、该论文的主要作者安娜·丘罗(Anna Ciurlo)在加州大学洛杉矶分校的新闻稿中所说:
研究小组还指出,X7与其他围绕Sag A*运行的奇怪尘埃天体具有类似的性质。G对象)。这些物体看起来像尘埃云,但行为却像恒星,是用凯克的oh抑制红外成像光谱仪(OSIRIS)进行了12年的光谱测量才确定的。这项研究(也由Ciurlo领导)的结果于2018年在第232届美国天文学会会议上发表。然而,X7的形状和速度比Gobjects的变化更大,达到了1126.5公里/秒(700 mps)的速度。

在一个美丽晴朗的夜晚,在莫纳克亚山顶,双凯克望远镜将激光引导恒星射入银河系的中心。来源:keckobservatory.org/Ethan Tweedie
这些结果是迄今为止对X7在外观、形状和行为上的变化进行的最可靠的分析,也是对X7微椭圆轨道的首次估计。虽然X7的起源仍然是争论的主题,但该团队的发现表明,它是由围绕Sgr a *运行的两颗恒星碰撞造成的。这种合并是非常常见的,特别是在黑洞附近。这次合并很可能喷射出了气体和尘埃,它们可能形成了一个壳层,隐藏了合并的恒星,而其余的则成为了X7天体。
Ciurlo说:“恒星相互环绕,越来越近,合并,而新恒星隐藏在尘埃和气体云中。”“X7可能是一颗合并的恒星喷射出的尘埃和气体,它仍在某处。”凯克天文台的科学运营负责人、该论文的合著者兰迪·坎贝尔说:
根据它的轨迹,研究小组估计X7将在2036年的某个时候最接近Sgr A*,然后向内旋转被吞噬。与此同时,研究小组将继续使用凯克天文台监测X7,并观察Sgr A*的强大引力将其拉开。
进一步阅读:加州大学洛杉矶分校,天体物理学杂志
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