有一个超大质量在我们银河系的中心。那里还有很多其他的东西。年轻恒星、气体、尘埃和恒星质量。这是一个充满活力的地方。
它还被星际气体和尘埃的面纱包围,这意味着我们无法在可见光下观察该区域。我们可以通过红外线和射电来观察该区域的恒星,那里的一些气体会发出射电光,但恒星质量的黑洞仍然是一个谜。
一大挑战是我们无法很好地测量黑洞的数量。传统的恒星形成模型表明,距离超大质量黑洞人马座 A* 最近的区域可能只有 300 颗恒星。
其他模型表明,人马座 A* 本身的形成可能引发了数百个恒星质量黑洞的形成。但一项新研究天文学与天体物理学表明恒星质量黑洞的数量要多得多。
这个新模型背后的想法是,与星系的其他部分相比,Sgr A* 附近的中心区域充满了气体和尘埃。这意味着大型O型和B型恒星很容易形成。
这些恒星的寿命非常短,因此会以超新星的形式死亡。它们的核心会塌缩成黑洞,而其余的物质会被抛弃并可用来制造新的恒星。随着时间的推移,随着新一轮恒星的诞生和死亡,该地区的黑洞会不断积累。
最终,该区域将充满足够的黑洞,恒星与黑洞之间的碰撞将变得很常见。黑洞会逐渐撕裂恒星,搅动该区域以加速恒星和黑洞的形成。作者将这种模型称为星形研磨机。
如果这个模型是正确的,那么我们银河系的中心每立方秒差距可能有数百万或数十亿个恒星质量的黑洞。任何进入该区域的恒星都会面临危险。这是一个令人着迷的想法,但我们如何证明它呢?为此,作者研究了一个称为碰撞时间的统计概念。
对于该区域中给定的黑洞密度,恒星和黑洞碰撞之前存在平均时间。该碰撞时间取决于该区域中黑洞的数量和恒星的大小。显然,黑洞数量越高,碰撞时间越短,而且恒星越大,发生碰撞的可能性也越大。
该团队计算了各种分布的碰撞时间,然后将他们的结果与我们观察到的结果进行比较。由于银河系中心最大的恒星最容易被发现,因此我们很清楚有多少恒星。根据观测,与银河系其他部分相比,该区域最大的O型恒星数量较少。
这表明O型恒星经历了黑洞研磨。该区域有大量较小的 B 型恒星,这表明它们不会经常遇到黑洞。根据他们的统计数据,作者认为 Sgr A* 周围区域每立方秒差距大约有 1 亿个黑洞。
作者还指出,这个模型可以解释银河系光晕中超高速恒星的存在。我们知道大约有十二颗恒星的速度如此之快,以至于它们会逃离我们的银河系。
恒星获得如此速度的一种方法是与黑洞近距离接触。我们观察到的超高速恒星的数量可能是由于银河系中心的近距离接触造成的。









