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科学家观测超高速恒星源动力指向“黑洞弹弓”

2012年10月26日09:16
来源:搜狐科学
超高速恒星从银河系中飞出的路径图
超高速恒星从银河系中飞出的路径图

黑洞
黑洞


  【搜狐科学消息】据国外媒体报道,银河系中心的黑洞是迄今为止离太阳最近的超大质量引力怪物,然而观察这个时空大漩涡是一个挑战,因为它距离地球2.7万光年远,并且被介入中间的星云和银河平面的尘埃带隐藏在可见光中。

  据了解,被这个黑洞扭曲的空间范围大概有逾1光年那么宽。天文学家已经能够密切跟踪被卷入黑洞引力漩涡的快速运转的恒星的椭圆轨道。这颗恒星弹球是迄今为止证明“黑洞确实能将400万颗恒星中的大多数塞进一个比地球轨道半径还小的空间”的最好证据。

  有关恒星的各种研究表明,数百万年前一大块冷氢气分子云坠入黑洞,它被引力漩涡困住后,就被压平成一个盘子。大约1万颗恒星迅速在这个盘子里形成。现在天文学家们跟随着盘子内侧跳向椭圆轨道上的黑洞的恒星。但对这个黑洞的最新发现却来自于最不可能的观察点——在我们的银河系平面外。

  1940年,一颗年轻的蓝色恒星在一群栖居于我们银河系巨大光环的古老恒星中被发现。它以比那些古老恒星快数倍的速度在光环中穿行。天文学家第一次推测,速逃星处于二元体系中,但第三颗恒星进入该体系产生的某种引力相互作用使得速逃星被驱逐出该体系,或者该速逃星可能受到超新星爆炸产生的力量驱使。1988年,天文学家们又将来自银河系中央黑洞的引力弹弓效应作为速逃星推进力的来源。

  近几年来,越来越多的这些所谓的超高速恒星被发现从我们的银河系迅速飞出。在一项对北部天空的调查中,五颗特别明亮的年轻超快速恒星被发现,它们的存在时间都小于2亿年。

  然而如果这些不规则恒星是从银河系的盘子中被喷射而出,它们将被散落在天空中。相反地,它们都被发现位于银河系北极上空,聚集在大约为北部天空八分之一大小的一块地方。

  特大质量黑洞“发射器”是最简单的解释,因为“集中于一块区域”的现象说明告诉恒星遵循同一个逃跑轨道,可能垂直于包围着黑洞的恒星平面。如果这是真的,那么对南部天空进行调查,寻找超高速恒星,应该能发现它们在天空的聚居地。

  研究人员推测称每1万年我们的特大质量黑洞就将一个超高速恒星踢出其活动领域。而有的观点认为黑洞附近二元体系中的一颗恒星失去动力坠入黑洞,而它的动力转移到了它的二元伙伴身上,然后这颗恒星就加速至逃逸速度,从而逃出我们的银河系。然许多观察结果显示,那些逃逸的恒星按顺序排列,就像一系列被发射出去的炮弹,由此纯粹的特大质量黑洞推进力理论得到支持。

  除了提供中央黑洞行为线索外,这些超高速恒星还是探索银河系引力场以及探究“引力主要来源可能如何形成”的“测试粒子”。

  特别有趣的是一群年轻蓝星也围绕在处于仙女座星系中心的特大质量黑洞周围。这意味着星系中心黑洞周围突发的星队形成现象在宇宙中一定时常发生且很普遍。如果黑洞理论是正确的,那么太空望远镜可以在仙女座星系附近发现圆锥状排列的超高速恒星。

  居住在速逃星系统的外星球天文学家应该能够俯瞰他们的母星系,那么的宏伟,又是那么的稀奇。但是没有用于观察他们下方布满星星夜空的强大望远镜的话,要形成一套连贯的恒星诞生和演变理论恐怕很难。(尚力)

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