銀河系中心超大質量黑洞人馬座A* 附近發現一顆非常年輕的恒星 _銀河系

銀河系中心超大質量黑洞人馬座A* 附近發現一顆非常年輕的恒星。Credit: The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/aca977
據美國物理學家組織網（by Gabriele Meseg-Rutzen, University of Cologne）：科隆大學天體物理研究所的Florian Peiß ker博士領導的一個國際研究小組在我們銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A* (Sgr A*)附近發現了一顆處于形成階段的非常年輕的恒星。
這顆恒星只有幾萬歲，比人類還年輕。嬰兒恒星X3a的特殊之處在于，理論上它首先不應該存在于如此靠近超大質量黑洞的地方。
然而，該小組認為它形成于圍繞巨型黑洞運行的塵埃云中，并在形成后才沉入當前軌道。這項名為“X3:靠近超大質量黑洞Sgr A*的大質量年輕恒星物體”的研究已經發表在《天體物理學雜志》上。
我們星系中心的黑洞附近通常被認為是一個具有高度動態過程和硬X射線和紫外線輻射的區域。正是這些條件阻礙了像太陽這樣的恒星的形成。因此，很長一段時間以來，科學家們一直認為，在數十億年的時間里，只有古老的進化恒星才能通過動力摩擦在超大質量黑洞附近定居。
然而，令人驚訝的是，二十年前就已經在Sgr A*附近發現了非常年輕的恒星。現在還不清楚這些恒星是如何到達那里或者它們是在哪里形成的。非常年輕的恒星非常接近超大質量黑洞的出現被稱為“年輕的悖論” 。
嬰兒恒星X3a——它是我們太陽的10倍大，15倍重——現在可以彌合恒星形成和緊鄰Sgr A*的年輕恒星之間的差距。X3a需要特殊的條件才能在黑洞附近形成。
第一作者Florian peiker博士解釋說:“原來在距離黑洞幾光年的地方有一個區域滿足恒星形成的條件。這個區域是一個由氣體和塵埃組成的環，足夠冷，并屏蔽了破壞性輻射。”
低溫和高密度創造了一個可以形成數百個太陽質量的云的環境。由于云-云碰撞和散射消除了角動量，這些云原則上可以非常快速地向黑洞方向移動。
此外，非常熱的團塊在嬰兒恒星附近形成，然后可能被X3a吸積。因此，這些團塊也可能是X3a達到如此大質量的原因之一。然而，這些團塊只是X3a形成歷史的一部分。他們仍然沒有解釋它的“誕生”
科學家們假設以下場景是可能的:由于受到Sgr A*和強烈輻射的引力影響，一個足夠稠密的云可能已經在銀河系中心周圍的外層氣體和塵埃環中形成。這團云的質量約為一百個太陽，在其自身重力作用下坍縮成一顆或多顆原恒星。
“這個所謂的墜落時間大約相當于X3a的年齡，”peiker補充道。觀察表明，有許多這樣的云可以相互作用。因此，有可能一團云會不時地落向黑洞。
這種情況也符合X3a的恒星發展階段，目前正在演變成一顆成熟的恒星。因此，氣體和塵埃環是銀河系中心年輕恒星的誕生地，這是很有可能的。
這項研究的共同作者、布爾諾(捷克共和國)馬薩里克大學的Michal zajaek博士澄清說，“X3a的質量約為太陽質量的十倍，是恒星中的一個巨人，這些巨人朝著成熟方向進化得非常快。我們很幸運地在彗星狀的星周包層中發現了這顆巨大的恒星。隨后，我們確定了與年輕時代相關的關鍵特征，例如圍繞它旋轉的致密星周包膜。”
由于類似的塵埃和氣體環可以在其他星系中找到，所描述的機制也適用于那里。因此，許多星系的中心可以容納非常年輕的恒星。美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡或歐洲南方天文臺在智利的超大型望遠鏡計劃的觀測將測試我們銀河系和其他星系的恒星形成模型。