观察超大质量黑洞的风如何改变年轻恒星的气体云

研究人员目前首次观察到恒星 S50 如何与黑洞周围复杂的环境相互作用。图片来源:solarseven/Shutterstock.com
让我们来设定一下场景:我们被带到了银河系的中心。那里有一个超大质量黑洞,质量是太阳的 460 万倍,人马座 A* (Sgr A*) 就是其中之一。它周围环绕着许多年轻恒星,即 S 星团,其中包括一颗名为 S50 的恒星。研究人员现在首次观察到这颗恒星如何与黑洞周围的复杂环境相互作用。
研究人员报告天体物理学杂志基于对人马座 A* 周围奇特特征 X7 的二十年观察。这是一种弓形激波,即超音速物质与环绕超大质量黑洞的星际等离子体之间的碰撞。研究人员已经确定 X7 是恒星 S50 的恒星外壳。
令人兴奋的是,X7 的形状会随着时间而改变。拥有实际观察这种罕见动态相互作用的数据非常重要,因为它为我们提供了有关银河系中心究竟发生了什么的线索。
“我们首次观察到年轻恒星与超大质量黑洞 Sgr A* 环境的相互作用。这种相互作用是出乎意料的,凸显了该星团(或 S 星团)的独特性,”该研究的主要作者、科隆大学的 Florian Peißker 博士告诉 IFLScience。
“未来,它可以帮助了解超大质量黑洞附近的恒星形成过程和活动。此外,我们确实发现年轻恒星的尘埃外壳似乎正在脱落。这种规模的动态过程从未在该区域观测到。这一发现将有助于了解银河系中心年轻恒星物体的演化。”
研究团队认为,形状的变化是由风引起的。这不是我们在外面可能遇到的普通风,而是带电粒子流。如果正在发生能量过程,其来源可能是最靠近超大质量黑洞本身的区域。另一种可能是,风来自一组质量损失的热恒星,即 IRS 16,而黑洞由于其巨大的质量,只是将风引导向 X7。

“有两种可能:要么黑洞正在弯曲时空并影响来自 IRS16 的恒星风的方向。”Peißker 博士向 IFLScience 解释道。“或者,人马座 A* 本身正在产生导致这种形状的风。因此,我们需要更多信息来了解 X7/S50 系统的行为方式。”
人马座A*距离地球约26,700光年,在过去的几十年里,我们开始对围绕它运行的恒星有了更多的了解,甚至与之一起。使用现有仪器进行连续观测,,即将建成的天文台将有助于进一步揭开它的奥秘。