超新星 发表于 2024-4-11 14:07:17

年轻的恒星可以解释银河系中心“失踪的巨人”



  我们的星球位于银河系的郊区——想想新泽西州的一个古色古香的小镇,曼哈顿的中心是银河系的中心。然而,银河系的主要景点不是中央公园,而是一个被称为射手座a*的超大质量黑洞。这个黑洞如此之大,其重量是太阳质量的几百万倍。在银河系中心,恒星比太阳附近的恒星聚集得更近,类似于纽约的高峰时段通勤者,在围绕黑洞的快速轨道上颠簸。


  这些恒星聚集得如此紧密,以至于它们有时会发生碰撞——这种情况在我们银河系中更宽敞的部分根本不会发生。本月在美国物理学会年会上发表并提交给《天体物理杂志》的新研究使用计算机模拟表明,这些碰撞实际上是解释银河系中心一些更神秘现象的关键。

  自2020年获得诺贝尔奖发现我们星系的黑洞以来,天文学家一直在研究我们星系的中心,以此来了解整个宇宙中的星系。

  西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心的首席作者兼天文学家Sanaea Rose解释道:“其他星系的中心太远了,我们无法详细观察,但我们可以通过研究银河系的中心来了解这些环境。”。

  到目前为止,天文学家经常对他们在银河系中心的发现感到惊讶。例如,那里有一群特别年轻、明亮的恒星,它们本不应该存在。来自黑洞的力量太强大了,新恒星无法在这种环境中诞生。另一方面,银河系中心应该有一群较老的红巨星,但它们神秘地失踪了。此外,正如Rose所描述的,还有一些奇怪但无法解释的“膨胀的灰尘和气体球”,被称为G物体。她补充道:“我们试图用恒星相互作用来解释这些不寻常的发现,这在致密星团中很常见。”。

  银河系中心1.0 X 1.0角秒内恒星的轨道。在背景中,显示了2015年拍摄的衍射受限图像的中心部分。虽然这张照片中的每一颗恒星都在过去20年中移动过,但轨道参数的估计最好局限于通过至少一个轨道转折点观测到的恒星。这些恒星的年平均位置被绘制为彩色点,随着时间的推移,颜色饱和度会增加。还绘制了最佳拟合的同时轨道解。(这张照片由加州大学洛杉矶分校的Andrea Ghez教授和她的研究团队创建,来自W.M.Keck望远镜获得的数据集。)。


  但是,根据Rose的模拟,甚至还有一些奇怪的事情可能发生。最近区域的一些恒星——大约?距离射手座a*一光年的恒星——在这些碰撞中只失去了外层,在银河系中心形成了一群奇怪的低质量恒星,并摧毁了天文学家预计看到的大多数红巨星。俄亥俄州立大学天文学家Alexander Stephan不隶属于该研究团队,他指出,这项工作因此解释了“银河系中心‘失踪巨星’的关键问题”。他们的工作表明,这些碰撞也可能是神秘G天体的原因。

  在最近的外面?在一光年的时间里,碰撞并没有那么灾难性。Rose解释说,两颗恒星实际上可以合并在一起,形成一颗“可以伪装成看起来年轻的恒星,即使它们是由老年人形成的”的巨星。“因此,碰撞可以解释在超大质量黑洞附近存在年轻的大质量恒星。”

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