科学家发现两颗恒星同步围绕银河系的超大质量黑洞运行,它们可能指向一种以前从未见过的行星
2024-12-22 10:23

科学家发现两颗恒星同步围绕银河系的超大质量黑洞运行,它们可能指向一种以前从未见过的行星

天文学家在银河系中心的超大质量黑洞附近发现了一对年轻的恒星。尽管生活在离宇宙巨兽如此之近的地方,它们很可能在一百万年里保持完整。

虽然我们的宇宙口袋里有一个孤独的太阳,但这不是常态。天空中一半以上的恒星都有一个或多个伴星,但到目前为止,还没有在超大质量黑洞附近发现过伴星。天文学家将这种缺失归因于极端引力黑洞,它们不均匀地牵拉着附近的恒星,使这种多恒星系统不稳定,并可能将其中一颗恒星踢出银河系,独自高速旅行。

但新发现的双星,被称为D9,表明一些恒星对实际上可以在黑洞附近徘徊,即使只是很短的一段时间。天文学家估计这两颗恒星大约有270万年的历史,其中一颗的质量大约是太阳质量的2.8倍,而它的伴星可能只有太阳质量的0.7倍。在引力的舞蹈中,它们绕着人马座a * (Sgr a *)旋转,人马座a *是潜伏在银河系中心的超大质量黑洞,距离我们0.095光年。然而,这两颗恒星并没有被撕裂和粉碎的事实表明,“黑洞并不像我们想象的那样具有破坏性,”科隆大学的天文学家弗洛里安·佩ß克尔(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》杂志上的一篇论文中描述了D9恒星。

在关键时刻

裴ßker在智利使用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)来研究银河系中心附近的神秘的G型物体——明显的气体和尘埃团块,表现出类似恒星的行为,其真实性质一直困扰着天文学家——当他注意到一个物体的轨道奇怪地摆动时。

因此,15年来的每个晚上,他都使用VLT来监测摇摆物体的光波长的变化,这揭示了物体发射的电离氢的数量——反过来揭示了一个规律的372天的模式。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,光的波长被拉伸或平滑。研究人员说,这种372天的模式证明,这个“物体”实际上是两颗恒星,它们被银河系中心周围的引力舞蹈所吸引。

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。

科隆大学的研究合著者艾玛·博迪尔在声明中说:“这只提供了一个在宇宙时间尺度上观察这样一个双星系统的短暂窗口——我们成功了!”

一窥隐藏的恒星和行星

这一发现不仅是一项技术壮举,还有助于解释为什么在银河系中心附近没有发现类似的双星对。研究人员说,在那里,看起来像是气体和尘埃云的神秘G物体可能是即将合并的双星,就像D9对一样,或者是过去合并的残余物质。

新的研究表明,随着这些双星周围的尘埃云和气体云消散,这对双星将重生为单一的、年轻的恒星,它们被观察到以超高速围绕银河系中心旋转。

此外,由于年轻的恒星通常伴随着行星,这一发现也提高了在黑洞附近发现绕轨道运行的世界的可能性,裴ßker在声明中说。

“在银河系中心探测行星似乎是合理的,只是时间问题。”

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