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D9是银河系超大质量黑洞周围有史以来第一颗双星的位置(图片来源:ESO/F.Peißker等人,s.Guisard)

天文学家发现了第一颗围绕超大质量黑洞运行的双星。这对恒星围绕银河系中心的宇宙泰坦人马座A*运行。

这颗被命名为D9的双星是在位于智利阿塔卡马沙漠8645英尺(2635米)高的帕拉纳尔山山顶的甚大望远镜(VLT)收集的数据中发现的。通过测量它们的速度,发现这一发现的团队惊讶地发现它们是两颗恒星,而不是一颗。

这一发现背后的科学家表示,这些距离Sgr A*如此近的双星在这个黑洞的巨大引力下幸存下来,这一事实表明这些环境实际上可能足够稳定,可以孕育行星。该研究的主要作者、科隆大学的科学家Florian Peißker在一份声明中表示:“黑洞的破坏性并不像我们想象的那么大。”

该团队的研究结果于周二(12月17日)发表在《自然通讯》杂志上。

尽管这一发现表明,超大质量黑洞周围的稳定性可能比以前怀疑的要高,但Sgr A*周围的动荡环境意味着,尽管双星可能存在,但这些伙伴关系可能转瞬即逝。

D9的恒星估计只有270万年的历史,虽然这似乎是一个令人恐惧的漫长时间,但考虑到太阳的年龄估计为46亿年,这实际上只是宇宙之眼的一瞬间。

天文学家可能在适当的时候捕捉到了这些恒星。最终,D9的恒星将被迫聚集在一起,引发恒星合并。

研究小组成员、科隆大学研究员Emma Bordier说:“这只提供了观察这样一个双星系统的宇宙时间尺度的一个短暂窗口——我们成功了!”。

黑色背景下明亮的橙色斑点和云朵

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VLT看到的D9和Sgr A*(图片来源:ESO/F.Peißker等人)

在Sgr A*周围发现如此年轻的恒星,也让科学家们对这些由黑洞主导的湍流环境有了新的认识。

也就是说,超大质量黑洞周围的区域并不像科学家以前认为的那样混乱,以至于恒星不能在那里诞生。

马萨里克大学和科隆大学的团队成员Michal Zajaček说:“D9系统显示出恒星周围存在气体和尘埃的明显迹象,这表明它可能是一个非常年轻的恒星系统,一定是在超大质量黑洞附近形成的。”

太空中的红橙色圆环

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2022年发布的事件视界望远镜看到的Sgr A*的第一张图像。(图片来源:EHT Collaboration。)

D9双星系统存在于一组被称为S星团的迷人恒星体中。由于Sgr A*的巨大引力,这些恒星以惊人的速度旋转,其质量相当于约430万个太阳。

可以说,S星团中最有趣的物体是看起来像气体和尘埃云但行为像恒星的物体,被称为“G物体”

D9被发现时,天文学家正试图发现这些奇怪而“蓬松”的G天体实际上是什么。

目前的一种理论认为,它们可能曾经是像D9这样的双星,它们被迫合并,在其他尚未合并的恒星周围留下了一团物质。

因此,G天体可能会让我们看到D9的未来。

Sgr A*周围物体的性质仍然是个谜,但天文学家正在努力发现新的线索。

VLT的GRAVITY+升级和即将推出的极大望远镜(ELT)应该会使这张照片在未来更加清晰。

Peißker总结道:“我们的发现让我们可以推测行星的存在,因为这些行星通常是在年轻恒星周围形成的。”“银河系中心行星的探测似乎只是时间问题。”

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