​天文学家发现六个围绕银河系中央黑洞旋转的神秘天体

天文学家发现六个围绕银河系中央黑洞旋转的神秘天体

图为天文学家发现的、围绕银河系中央黑洞旋转的六个奇特天体的概念图（依次叫做G1、G2……G6）。它们的公转周期从100年到1000年不等，在靠近黑洞时形状会拉长。

（报道）据新浪科技（叶子）：国外媒体报道，就像大多数大型星系一样，银河系也靠位于中心的超大质量黑洞所维系。该黑洞名叫人马座A*，不断将恒星、尘埃和其它物质吸入其中，在银河系中央形成了一处“恒星大都会”，密度高达其它区域的10亿倍。

黑洞附近的恒星有时不得不为了争夺空间而相互竞争。而一项新研究显示，这种竞争有时会演变成一场古怪而暴力的“婚姻”。

在1月15日发表在《自然》期刊上的一篇文章中，天文学家描述了六个围绕银河系中央黑洞旋转的神秘天体。该研究作者指出，这些异常天体（依次叫做G1、G2……G6）看上去像是一团团椭圆形的气体，质量应为地球的几倍。但它们的行为却像小型恒星一样，能够从黑洞极近处擦肩而过、却不会被撕成碎片。

这些奇异的天体究竟只是气体、还是恒星呢？该研究作者指出，可能两者皆而有之。根据它们的形状、轨道、以及与黑洞之间的相互作用，研究人员提出，每个G天体可能曾经是一对双星系统（即两颗围绕彼此旋转的恒星），但在若干年前受黑洞引力的影响而相撞，至今仍在向外喷吐撞击产生的气体和尘埃。

“黑洞也许能促使双星系统中的两颗恒星发生合并。”该研究的共同作者、加州大学洛杉矶分校天体物理学教授安德丽亚·盖兹（Andrea Ghez）指出，“我们观察到的许多令人困惑的恒星也许都是这种合并事件的产物。”

在虚空中漫游

最初两个G天体分别在2005年和2012年被天文学家发现。由于这两个天体围绕人马座A*黑洞转动的轨道极为相似，一些天文学家认为它们可能是某颗死去恒星剥离出的气体，或是一圈围绕黑洞转动的气体环上打的“结”。

但在2014年，天文学家发现了另一个重要线索：G2到黑洞事件视界的距离居然一度只有几百天文单位（1天文单位为地球到太阳的平均距离）。天文学家猜测，如果G2只是一团气体云的话，很快就被被黑洞的巨大引力撕扯成碎片。但这团天体仍然完好无缺，只是稍有变形而已。

“在靠近黑洞的这段时间里，G2的表现一直很奇怪，”盖兹指出，“它在远离黑洞时看上去很温和无害，但在靠近黑洞时却变成了一副张牙舞爪的样子。”

在这次近距离接触后的几年间，随着G2逐渐远离黑洞，形状又变得规整紧凑起来。这些都说明，这团天体内部一定存在某种强大的引力、将其紧紧维系在一起，说明它可能是某种恒星。

更多同类天体

为验证这种假说，研究作者们花了数年时间，利用夏威夷凯克天文台对银河系中央展开密切观测，寻找更多同类天体。该团队成功找到了四个符合条件的新天体。它们围绕人马座A*旋转的轨道大相径庭，但都具有与G1和G2相似的特征。这些新发现的天体大多数时候看起来都像是致密紧凑的气体云，但当它们到达轨道上的近黑洞点时（其公转周期从100年到1000年不等），都会像G2一样，变得长而扭曲。

由于每个天体的轨道都截然不同，认为“这些团状天体可能是围绕黑洞的气体环上打的结”的理论自然就站不住脚了。研究作者们指出，最可能的解释是，这些天体是双星系统的两颗恒星在黑洞引力影响下相撞的产物。这种合并方式会产生剧烈的爆炸，向宇宙中喷出大量气体和红外辐射。

而观察到的这些G天体的数量也符合科学家预测的、双星系统在银河系中央所占的比例。此外，由于恒星需要约100万年才能真正融合到一起，这些天体很可能是在500万年前人马座A*黑洞附近的最后一次恒星形成中诞生的。

虽然这些解释看上去很说得通，但研究人员还无法下定论，还需要找到和研究更多似乎受黑洞影响而相撞的双星系统。此次研究作者们表示，他们已经找到了几位“候选人”，将继续开展观测。