天文奇觀！被探測到的神秘物體離銀河系的超大質量黑洞太近了

在20世紀70年代，天文學家意識到銀河系中心有一個巨大的射電源，後來他們意識到這是一個超大質量的黑洞(SMBH)——它後來被命名為人馬座a *。

在最近由美國宇航局錢德拉x射線天文台進行的一項調查中，天文學家發現了數百甚至數千個黑洞位於銀河系附近的證據。

但是，事實證明，我們星系的中心有更多的秘密正在等待被發現。例如，一組天文學家最近發現了許多「神秘物體」，它們似乎在銀河系中心的黑洞周圍移動。

利用來自夏威夷的W.M.凱克天文台12年的數據，天文學家們發現了一些看起來像塵埃雲但行為卻像恆星的物體。

這項研究是由W.M.凱克天文台的蘭迪·坎貝爾、加州大學洛杉磯分校銀河中心小組的成員(安娜·喬洛、馬克·莫里斯和安德烈亞·蓋茲)和西班牙格拉納達的安達盧西亞天體研究所的Rainer Schoedel合作進行的。

這項研究的結果是在第232屆美國天文學會會議上發表的。

正如Ciurlo在最近的W.M. Keck新聞發布會上解釋的那樣:

這些緊湊的塵埃星體以極快的速度移動，並且靠近我們星系的超大質量黑洞。看著他們年復一年地搬家是很有趣的。他們是怎麼做到的?它們會變成什麼呢?他們一定有一個有趣的故事要講。

研究人員通過凱克天文台的oh -抑制紅外成像光譜儀(OSIRIS)進行了12年的光譜測量，得出了這一發現。

這些被設計成G3、G4和G5的物體是在研究銀河系中心的氣體動力學時被發現的，並且由於它們的運動而與背景輻射區分開來。

「我們開始這個項目的想法是，如果我們仔細觀察超大質量黑洞附近複雜的氣體和塵埃結構，我們可能會發現一些細微的形狀和速度變化，」蘭迪·坎貝爾解釋說。

「發現一些具有非常明顯的運動和特徵的物體，並將它們歸入G-object類，或塵埃星體，是非常令人驚訝的。」

天文學家在十多年前首次發現了接近射手座的g -天體——G1在2004年被發現，G2在2012年被發現。

最初，人們認為這兩顆行星都是氣體雲，直到它們離特大質量黑洞最近並倖存下來。通常，SMBHs的引力會把氣雲分開，但這並不是G1和G2發生的。

由於這些新發現的紅外源(G3、G4和G5)共享G1和G2的物理特性，研究小組得出結論，它們可能是g對象。

g -object與眾不同的地方在於它們的「浮腫」，它們似乎隱藏在一層塵埃和氣體中，很難被發現。與其他恆星不同的是，天文學家在觀察g -object時只能看到一個發光的塵埃包。

為了通過模糊的塵埃和氣體來清晰地看到這些物體，坎貝爾開發了一種名為OSIRIS-Volume Display (OsrsVol)的工具。正如坎貝爾所說的:

「OsrsVol允許我們從背景輻射中分離這些g -object，並從三個維度分析光譜數據:兩個空間維度和提供速度信息的波長維度。

一旦我們能夠分辨出三維數據立方體中的物體，我們就可以跟蹤它們相對於黑洞的運動。

加州大學洛杉磯分校天文學教授馬克·莫里斯也參與了這項研究，他是加州大學洛杉磯分校銀河中心軌道計劃(GCOI)的共同負責人和成員。他表示:

「如果它們是氣體雲，G1和G2將無法保持完整。G-objects的我們看來是他們龐大的恆星,恆星已經變得如此之大,以至於潮汐力施加由中央黑洞可以實現物質的恆星大氣當星星足夠接近時,但有一個恆星核心與足夠的質量保持不變。

問題是，它們為什麼這麼大?

在檢查了這些物體之後，研究小組注意到，它們產生了大量的能量，超過了一般恆星的預期。

因此，他們推測這些g -物體是恆星合併的結果，當兩顆恆星互相環繞時發生。二進位)相互碰撞。這可能是由於長期的黑洞引力影響造成的。

最終形成的單一物體會在數百萬年的時間裡膨脹(也就是膨脹)，直到它最終穩定下來，看起來像一顆正常大小的恆星。

由這些劇烈的合併而來的組合物體可以解釋能量從何而來，以及它們為什麼像恆星一樣運動。正如GCOI的創始人兼董事Andrea Ghez解釋的那樣:

「這就是我最激動人心的地方。如果這些物體確實是通過與中心超大質量黑洞相互作用而被驅動合併的雙星系統，這可能為我們提供了一個可以洞察最近發現的恆星質量黑洞合併過程的洞察力。

展望未來，該團隊計劃繼續追蹤g -物體軌道的大小和形狀，以確定它們是如何形成的。

當這些恆星物體離射手座A*最近時，它們會特別注意，因為這將使它們能夠進一步觀察它們的行為，看看它們是否完好無損(就像G1和G2所做的那樣)。

這需要幾十年的時間，G3在20年內最接近，G4和G5需要幾十年的時間。同時，團隊希望通過Kek的OsiRIS儀器來了解這些「蓬鬆」的星狀物體。

正如Ciurlo所說：

「理解G物體可以教會我們很多銀河中心迷人而神秘的環境。有很多事情在進行，每一個本地化的過程都有助於解釋這種極端、奇異的環境是如何運作的。」

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