靠近我們星系中心的超級質量黑洞(SMBH)的星星一直處於危險狀態,但許多人抓住了看起來比真正年齡年輕的機會。這可以通過吃附近的恆星來實現。
天文學家有時會被困惑估計年齡的不同方法會產生矛盾的結果。最常見的解釋是,明星吃了一個同伴,使其看起來比實際年輕。在我們住的安靜的銀河郊區,這種行為很少。
事物與銀河系中心附近不同,那裡的恆星被擠滿了,並通過稱為SMBH的重力加速到巨大的速度。 西北大學的Sanaea Rose博士一直在模擬靠近Sagittarius a*的1,000顆恆星的行為,並揭示了它可能有多危險。
“中央黑洞周圍的區域密集,恆星以極高的速度移動,”羅斯在一個陳述。 “這有點像在高峰時段穿越紐約市一個令人難以置信的地鐵站。如果您不碰到他人,那麼您將非常密切地通過他們。對於恆星,這些近乎碰撞仍然會導致它們在重力上相互作用。我們想探索這些碰撞和互動對恆星人口的意義,並表徵其結果。”
羅斯補充說:“距離我們的太陽最近的恆星大約四光年。” “在超級質量黑洞附近的相同距離之內,有超過一百萬的星星。”
Rose及其同事在這些條件下在這些條件下碰撞的頻率是建模,考慮到它們包裝的密度,質量,軌道速度以及Sagittarius A*的重力影響。
團隊發現,最重要的因素是與SMBH的距離。一旦到達0.03光年的距離,相遇就很普遍了。但是,這些很少是直接命中。取而代之的是,他們經歷了羅斯所說的“暴力擊球”。兩人相互通過,但它們的外層被撕裂,損失的深度取決於恆星的相對速度和碰撞的接近度。羅斯說:“這些破壞性的碰撞導致一群奇怪的,剝奪的低質量恆星。”
在該地區,有些恆星失去了很多東西,他們不再能夠融合,從而使該地區的低質量恆星人口減少了一半。
更遠的地方,距離其餘的銀河系的規模很小,碰撞更稀有 - 但太陽質量的明星在其一生中至少會經歷一顆。發生這種情況時,恆星缺乏彼此逃脫的能量。取而代之的是,它們結合在一起,成為更大,年輕的星星。對於某些靠近射手座A*(但不太接近)的人來說,這可能會發生很多次,形成群眾的巨人,是太陽的10倍以上。玫瑰和合著者計算了該地區潛伏的大約100個這樣的多通知巨人。
羅斯說:“幾顆明星贏得了碰撞彩票。” “通過碰撞和合併,這些恆星收集更多的氫。儘管它們是由老年人組成的,但它們作為恢復活力的年輕明星化妝。他們就像殭屍星星。他們吃了鄰居。”
更大的恆星質量意味著壽命較短,因為恆星融合氫的速率比質量本身更快。因此,年輕的外觀帶有低預期壽命。這並不總是重要的,因為在死去可能被認為是自然原因的事物之前,星星將與射手座a*的一部分變得足夠近。但是,恆星越大,在被黑洞食用之前,變成超新星的可能性就越大。
羅斯說:“這與其他環境不同。” “星星在一個非常擁擠的地區受到超級質量黑洞的影響,與我們在我們自己的太陽街區所看到的任何東西都不一樣。但是,如果我們可以了解這些恆星種群,那麼我們也許可以學習一些有關銀河系中心的新知識。至少,它無疑為我們居住的社區提供了對比度。”
羅斯在美國體育學會四月會議,根據先前發表的論文天體物理日記信和天體物理雜誌,對於她都是第一作者。