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400万倍太阳质量的黑洞口中,竟有天体逃出生天,怎么做到的?

  在距离我们大约2.6万光年的银河系中心,隐藏着一个非常恐怖的黑洞——人马座A*。这是宇宙中几乎所有星系的共同特点,那就是中心处有一个超大质量黑洞。
  在众多星系中,银河系的中心黑洞算是比较小的了,和人类已知的质量达到太阳几亿,几十亿甚至上百亿倍的宇宙怪兽相比,人马座A*确实显得微不足道。然而,这不代表它不可怕,这个黑洞的质量仍然达到了我们太阳的400万倍左右,相当惊人。
  而且,不论是多大的黑洞,引力都相当惊人。一旦进入到一个被称为"事件视界"或者"不可返回点"的范围内,即使是连光这么快的物质都无法逃脱黑洞的引力,更不用说其他的物体了。质量越大的黑洞,事件视界也就越大,也就能够吞噬更远的物体。以人马座A*为例,它的视界半径达到了780万公里,这个范围内的光线都会被它吞噬。
  在事件视界以外,也不代表就安全。毕竟宇宙中天体的速度不可能和光速一样,所以即使稍微靠近黑洞的事件视界,也有可能被黑洞的强大引力所吞噬。
  不过,在人马座A*附近,就有一些行走在刀刃上的天体。它们在极端的引力环境中不断摇摆,却没有被黑洞吞噬。尽管不是在事件视界内,这样的天体运行也足以让天文学家感到不可思议。
  2011年的时候,天文学家就发现了一个名叫G2的天体,并在2012年介绍了这个天体。我们知道,天体的公转轨道都是椭圆形的,根据天文学家的观测,G2当时正在继续靠近距离黑洞最近的位置——近黑洞点。
  根据天文学家的推测,等待G2的命运只有一个,那就是被黑洞吞噬。它首先会被黑洞的强大引力撕碎,然后坠入黑洞之中,同时还会释放出一些辐射。
  令人惊讶的是,G2并没有像天文学家预测的那样走到命运的终点,而是"死里逃生"。2014年,在到达近黑洞点后,又逃出生天了。尽管在接近黑洞时,它确实被黑洞的引力拉长了,但并没有被彻底撕碎,还在远离黑洞的过程中逐渐变回原来紧凑的形状。
  尽管没有看到黑洞吞噬恒星的瞬间,但恒星逃出黑洞魔爪的现象,更加让天文学家感到引人入胜,于是对它进行了更多的观测。
  根据最初的观测,天文学家只知道G2是一团尘埃云,而且温度非常高,比同类的尘埃云要高一些。这个温度要么来自于人马座A*,要么来自于尘埃云本身。接下来的观测表明,不论在什么位置上,G2的温度都保持着相对比较稳定的水平,可见这个温度来自于其自身,与外界无关。
  这两个特点,都暗示着G2并非一个普通的尘埃云,而是内部隐藏着一颗恒星。这颗恒星并不普通,根据天文学家的推测,它可能是两颗恒星碰撞后产生的新恒星,并且释放出了大量的气体和尘埃,围绕在自己周围。
  这种推测并不是毫无根据的,因为人马座A*周围不只有这一个特例。在这片鬼蜮内,天文学家一共发现了6个G型天体,它们都是尘埃云,并且好几个都被认为是两颗恒星碰撞后的结果。这样看来,用这个理论解释G2似乎还挺合理的。
  不过,最近德国科隆大学的天体物理学家Florian Peißker领导的科学团队提出了另外一种理论。他们在利用甚大望远镜上的一个名为SINFONI的光谱观测设备对这里进行观测后,认为G2的内部并非隐藏着一颗由双星碰撞而形成的恒星,而是有3颗恒星!
  根据他们的研究,这3颗恒星的年龄只有大约100万年。要知道,我们的太阳形成至今已经有差不多46亿年了,可见这3颗恒星不仅仅是年轻,甚至可以说还在"襁褓"之中。根据Peißker的说法,这个发现可谓是具有轰动性的,因为这是人类迄今为止在人马座A*周围发现的最年轻的恒星。
  G2里这三颗恒星的年轻,也可以解释这团尘埃云的来源。恒星就是形成于原始星云中的,由于恒星刚刚形成不久,所以还残留着大量的尘埃包裹在周围,以至于我们无法看透其内部隐藏着什么。
  如果真的是这种情况,那么G2这个天体还和银河系中心的另一个群体有关,那就是S型星团。这是一个非常年轻的恒星群,根据Peißker等人的理论,G2就是这个群体的一员。
  研究人员认为,这些年轻的恒星很可能拥有着同一个来源,并且形成了一个大的星团。随着时间的推移,这个星团逐渐瓦解,有些恒星脱离了星团,形成了自己的轨道,围绕人马座A*公转。
  不论是哪一种可能,都需要天文学家们的进一步研究。因为根据目前已知的情况,人马座A*周围是不适合形成新的恒星的,所以这些G型天体都应该还有其他的来源,这也是吸引天文学家们的一个未解之谜。
  至于G2为何能够逃脱黑洞的恐怖引力,也值得天文学家进一步的研究。关于黑洞及其周围的极端环境,还有太多的未知令人困惑,不知道何时才能够全部被人类破解。
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