在銀河系的中心,隱藏著一個重達430萬倍太陽的超大質量黑洞——人馬座A*。
它的周圍環繞著恒星、氣體和塵埃,這些物質在極強的引力作用下運動,這樣的環境為研究物質在黑洞附近的行為以及黑洞如何獲得新物質提供了一個天然的實驗室。
![]()
在2012年的時候,一團名為G2的神秘氣體云闖入了天文學家的視野。
![]()
它只有不超過3個地球那么重,拖著一條長長的尾巴,正沿著一條極度拉長的軌道沖向黑洞,2014年,它掠過黑洞最近點時,被巨大的引力扯成了面條狀,但令人驚訝的是,它沒有像預期那樣被黑洞一口吞噬。
而更奇怪的是,天文學家查看更早的觀測數據,發現12年前,銀心黑洞附近曾經還有一團幾乎一模一樣的氣體云G1,它也走過與G2完全相同的路線。
這兩個類似雙胞胎的氣體云的出現,引發了科學界長達十年的爭論。
它們到底是什么?如何產生的?
![]()
有人說它們是裹著氣體殼的恒星,有人說它們是恒星爆炸的殘骸,甚至有人猜測它們是黑洞撕碎恒星留下的碎片。
每一種假說都有漏洞,直到2026年,馬克斯·普朗克地外物理研究所的團隊,他們結合歐洲南方天文臺的SINFONI和最新的ERIS兩臺紅外光譜儀,對銀河系中心進行了長達11年的持續觀測,終于看清了G2尾巴里隱藏的秘密。
該研究于26年3月發表在《天文學與天體物理學》上。
![]()
在這次長達11年的觀測中,他們發現G2身后那條微弱的尾跡,正在慢慢凝聚成第三個致密的團塊G2t。
![]()
它的大小、亮度和運動方式,與2008年的G2幾乎一模一樣。
更驚人的是,這三個天體的軌道形狀、傾斜角度和運行方向,幾乎完全重合。
計算顯示,三個互不相關的天體碰巧走出相同軌道的概率,只有百萬分之二,這比連續兩次中彩票一等獎還難。
這給了流行多年的恒星起源說致命一擊,幾乎排除了它們是獨立恒星的可能。
如果它們是恒星,不可能有這么多恒星恰好排成一隊沖向黑洞。
唯一合理的解釋是:G1、G2和G2t,其實是同一條長長的氣體河流里的三個浪花。
![]()
順著這條氣體河往回追溯,天文學家的目光落在了一顆名為IRS 16SW的恒星上。
這是一對緊緊環繞的大質量雙星系統,它們正以大約每秒幾百公里的速度向外拋射著猛烈的恒星風。
計算顯示,G1、G2和G2t軌道之間的細微差異,恰好和這顆雙星過去一百年的軌道運動高度吻合。
為了驗證這個猜想,團隊用超級計算機模擬了恒星風與周圍氣體的碰撞。
過去的模擬一直無法重現觀測到的氣體團塊,因為天文學家誤以為這顆恒星的風速是每秒600公里。
但最新的計算表明,由于雙星互相繞轉的影響,實際吹出的風速只有每秒300-400公里。
![]()
當慢下來的恒星風撞上周圍的星際氣體時,會在恒星前方形成一道像船頭一樣的沖擊波。
這道沖擊波不穩定,會碎裂成一團團致密的氣體云,這些云團失去了足夠的速度,就會被黑洞的引力捕獲,從而沿著固定的軌道一個個沖向黑洞中心。
模擬顯示,這樣的過程每10-20年就會產生一個新的氣體團,這和觀測到的G1、G2、G2t的間隔完全一致。
這個發現也解開了黑洞的吞噬之謎。
人馬座A*的食物來源,有一部分是由這對雙星系統源源不斷輸送的。
每十年左右,就有一個地球質量的氣體團抵達黑洞附近,這剛好能維持它目前的活動水平。
而且,當這顆雙星運行到離黑洞更近的位置時,會產生更多的氣體團,這也能解釋為什么黑洞的X射線耀斑會有幾十年到上百年的周期性變化。
![]()
現在,天文學家正盯著G2t,它將在2031年年中掠過黑洞。
屆時,ERIS相機將能更清晰地看到它被引力撕扯的過程,從而驗證這個“恒星快遞”模型的每一個細節。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.