令人费解的年轻恒星聚集在我们银河系的黑洞周围

据一个团队称，这些明星可能是“不朽的”。

哈勃望远镜捕捉到的近红外光下的人马座 A*。

图片来源：NASA、ESA、STScI、Q. Daniel Wang（麻省大学）

两项研究仔细观察了银河系黑洞周围的神秘恒星，证实它们比我们预期的要年轻得多，组织严密，并且由于不断被暗物质补充而可能是“不朽的”。

大约 30 年前，天文学家发现恒星围绕银河系中心的超大质量黑洞人马座 A* 移动。

这些恒星（被称为 S 星）以令人难以置信的速度绕着超大质量黑洞旋转。任何落入黑洞的物体对我们来说都是不可见的，因为即使是光也无法逃脱巨大的引力，正是这种引力首先使恒星（或者可能是星际尘埃云）崩溃。

“然而，它的附近包含相当高密度的恒星[...]，其中包括一颗大恒星——质量约为太阳的 15 倍，半径为太阳的 7 倍——最近发现它绕着中心运行，其轨道周期只有 15.2 年，”NASA 解释其中一个物体时说。 “那颗被天文学家命名为 S2 的恒星沿着一个椭圆运行，该椭圆最接近的位置距离银河系中心约 124 个天文单位（1 AU=平均日地距离）[...]。当时它的速度加速到大约 5,000 [公里每秒；3,100 英里每秒] – 接近光速的 2%。”

这些明星特别令人费解的是，他们看起来比我们想象的要年轻。在一项新的研究中，来自欧洲的研究人员观察了在黑洞区域发现的十几个年轻恒星物体（YSO），发现了进一步的谜团。

“有趣的是，这些 YSO 表现出与 S 星相同的行为。这意味着 YSO 在几年内以每秒数千公里的速度环绕超大质量黑洞，”科隆大学天体物理研究所的 Florian Peißker 博士和该研究的通讯作者在一份声明中解释道。 “我们发现这些 S 星出人意料地年轻。按照传统理论，额外出现一个由YSO组成的恒星幼儿园是完全出乎意料的。”

尽管这些物体看起来像一群混乱的蜜蜂，但研究小组在研究它们的轨道时发现了它们的模式和结构。

“这意味着存在特定的首选恒星星座，”佩克补充道。“两种恒星变体的分布都类似于圆盘，给人的印象是超大质量黑洞迫使恒星呈现有组织的轨道。”

尽管还需要进行更多观察，但该团队提出了一些解释。

“在升交点的位置角、倾角和经度的分布中表现出来的尘埃源的模式强烈暗示了两种不同的情况：主序星和尘埃星S团源具有共同的形成历史或迁移在 Sgr A* 附近也有类似的编队通道，”该团队在论文中写道。 “或者，人马座 A* 的引力影响与一个巨大的扰动物（例如 IRS 13 星团中假定的中等质量黑洞）相结合，迫使尘埃物体和 S 星遵循特定的轨道排列。”

在第二篇旨在解释为什么 S 星看起来如此年轻的论文中，另一个团队提出，当它们穿过暗物质并捕获它时，它们可以变得“不朽”，然后由暗物质碰撞提供动力。

作者在尚未经过同行评审的论文中写道：“这些恒星中的暗物质密度不断补充，赋予这些恒星永生并解决了多个恒星异常现象。” “即将推出的望远镜可以探测暗主序带，提供新的暗物质发现途径。”

第一篇论文发表在《天文学和天体物理学》上。第二篇论文发布在预印本服务器 arXiv 上。