科技日報記者 張夢然
據(jù)《自然·通訊》雜志17日發(fā)表的一篇論文,科學家在銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞附近發(fā)現(xiàn)了一個雙星系統(tǒng)。這也是迄今為止在超大質(zhì)量黑洞附近發(fā)現(xiàn)的第一對恒星,人們對這類系統(tǒng)雖然早已有所預(yù)測,但一直未能檢測到。該發(fā)現(xiàn)為研究銀河系恒星動力學和演化歷程帶來了新見解。
超大質(zhì)量黑洞質(zhì)量介于100萬倍至100億倍太陽質(zhì)量之間,理論認為,包括銀河系在內(nèi)所有星系的中心,都潛伏著這樣的“怪物級”天體。位于銀河系銀心的黑洞人馬座A*,是離地球最近的超大質(zhì)量黑洞。北京時間2022年5月12日晚9時,事件視界望遠鏡(EHT)合作組織發(fā)布了一項“開創(chuàng)性成果”——黑洞人馬座A*的首張照片,這也是人類有史以來獲得的第一張黑洞照片。
人馬座A*被高速恒星和塵埃天體環(huán)繞,它們被統(tǒng)稱為S星團。人們預(yù)測S星團中存在雙星系統(tǒng)(兩顆恒星圍繞同一重心,被引力彼此約束),但此前從未探測到。過去的研究認為,由于恒星與人馬座A*的相互作用,這類恒星不太可能穩(wěn)定存在。
德國科隆大學研究團隊此次利用甚大望遠鏡和凱克望遠鏡的檔案數(shù)據(jù),首次在S星團里探測到一個雙星系統(tǒng)。該系統(tǒng)被稱為D9,由雙星D9a和D9b組成,年齡相對較輕,預(yù)計約270萬年,可能形成于S星團的外部。
進一步分析表明,這一系統(tǒng)在S星團內(nèi)的穩(wěn)定期已經(jīng)走到盡頭:由于黑洞的影響,雙星系統(tǒng)的兩個部分可能會在較近的未來合并。對D9的探測表明,這類雙星系統(tǒng)在從S星團外遷移到內(nèi)部后,能夠在星團里存續(xù)約100萬年。
這些發(fā)現(xiàn)也為天文學家了解人馬座A*軌道上恒星的潛在演化路徑帶來了新的見解。
總編輯圈點:
在銀河系中,雙星的數(shù)量非常多。研究雙星系統(tǒng),對了解恒星乃至銀河系形成和演化過程的多樣性有重要意義。人們一直推測,銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞附近也存在一個雙星系統(tǒng)。這次,科研人員利用天文望遠鏡的檔案數(shù)據(jù),探測到了人馬座A*星團內(nèi)一個“年輕”的雙星系統(tǒng),其可能誕生于S星團外部,并逐步向內(nèi)部移動。離地球最近的超大質(zhì)量黑洞,是研究黑洞物理的絕佳對象;而它周圍發(fā)生的一切,也為我們研究星球演化帶來新視角。