紧贴黑洞,默默生长天文学家在银河系中心发现一个奇怪的物体
一颗年轻的恒星?
距离地球大约3万光年的银河系中心(左),以及被气团X3包裹在内的年轻恒星X3a(右)。 Florian Peißker
银河系中心是一个十分奇怪的地方。那里不但有一个质量约为太阳400万倍的超大质量黑洞,还有许多连天文学家也叫不出名的怪东西。它们的存在或许证明了一个道理:在极端环境下,很多事情会开始变得不合常理。
近日,一个由德国科隆大学领导的国际科研小组,又在银河系中心的黑洞旁发现了一个神秘物体。
观测显示,这个神秘物体带有新生恒星的特征,很像是一颗刚刚诞生不久的恒星。一颗新生的恒星如果出现在别处,可能并不会引起人们的多大注意;但它如果出现在距离银河系中心超大质量黑洞很近的地方,情况就让人费解了。
一般认为,银河系中心超大质量黑洞附近的环境十分极端,兼具高动态和强辐射的特点。在这样的动荡环境中,就连云团也会被撕成碎片,恒星更是极不可能形成的。我们在这里只可能发现那些形成时间较早的恒星——它们通常形成于数十亿年前,并因与其他天体的引力互动,而被迫来到了黑洞身边。
然而在过去二十年间,天文学家逐渐开始在银心附近发现了一些极为年轻的恒星。这些恒星的出现,让人们开始质疑原有的认识。
此次发现的这个神秘物体被研究人员命名为X3a,被一个名叫X3的气团包裹在内。如果它真是一颗恒星,那么它的形成时间不会超过几万年;它的个头还十分庞大——其体积是太阳的10倍,质量达到了太阳的15倍。
在对银心周边进行了多波段的观测和分析之后,研究人员在距离黑洞大约数光年的地方,发现了一个环绕黑洞运行的物质环。这个物质环内部温度极低,且能有效屏蔽强辐射,环境较为稳定,理论上可以为恒星的诞生提供庇护。
根据观测数据,研究人员推测气团X3原来可能就属于这个环绕黑洞的物质环。在那里,它的质量能够逐渐积累至太阳的百倍,然后其内部在自身引力的作用下发生了坍缩,孕育出了恒星的胚胎。
但X3和X3a又是如何离开这个物质环,来到黑洞身边的呢?观测结果显示,类似X3这样的云团在这个物质环内还有很多。理论上,这些云团之间的相互影响,会导致它们中的一部分失去动量,逐渐向银心黑洞坠落。X3以及其内部的年轻恒星X3a,可能就是因为这个原因,逐渐"下沉"到距离黑洞较近的轨道上的。
所以归根结底,从天体物理学的角度看,银河系中心黑洞附近的环境依然是不适合孕育新恒星的;而对于身涉险境的X3a而言,它的命运也很难预料。
参考
X3: A High-mass Young Stellar Object Close to the Supermassive Black Hole Sgr A*
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aca977
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