2.6萬光年外!400萬倍太陽質量的黑洞,吞噬天體時失敗了

在距離我們大約2.6萬光年的銀河系中心,隱藏著一個非常恐怖的黑洞——人馬座A*。這是宇宙中幾乎所有星系的共同特點,那就是中心處有一個超大質量黑洞。

在眾多星系中,銀河系的中心黑洞算是比較小的了,和人類已知的質量達到太陽幾億,幾十億甚至上百億倍的宇宙怪獸相比,人馬座A*確實顯得微不足道。然而,這不代表它不可怕,這個黑洞的質量仍然達到了我們太陽的400萬倍左右,相當驚人。

而且,不論是多大的黑洞,引力都相當驚人。一旦進入到一個被稱為「事件視界」或者「不可返回點」的范圍內,即使是連光這麼快的物質都無法逃脫黑洞的引力,更不用說其他的物體了。質量越大的黑洞,視界也就越大,也就能夠吞噬更遠的物體。以人馬座A*為例,它的視界半徑達到了780萬公里,這個范圍內的光線都會被它吞噬。

在事件視界以外,也不代表就安全。畢竟宇宙中天體的速度不可能和光速一樣,所以即使稍微靠近黑洞的視界,也有可能被黑洞的強大引力所吞噬。

不過,在人馬座A*附近,就有一些行走在刀刃上的天體。它們在極端的引力環境中不斷搖擺,卻沒有被黑洞吞噬。儘管不是在事件視界內,這樣的天體運行也足以讓天文學家感到不可思議。

2011年的時候,天文學家就發現了一個名叫G2的天體,並在2012年介紹了這個天體。我們知道,天體的公轉軌道都是橢圓形的,根據天文學家的觀測,G2當時正在繼續靠近距離黑洞最近的位置——近黑洞點。

根據天文學家的推測,等待G2的命運只有一個,那就是被黑洞吞噬。它首先會被黑洞的強大引力撕碎,然後墜入黑洞之中,同時還會釋放出一些輻射。

令人驚訝的是,G2並沒有像天文學家預測的那樣走到命運的終點,而是「死裡逃生」。2014年,在到達近黑洞點後,又逃出生天了。儘管在接近黑洞時,它確實被黑洞的引力拉長了,但並沒有被徹底撕碎,還在遠離黑洞的過程中逐漸變回原來緊湊的形狀。

儘管沒有看到黑洞吞噬恒星的瞬間,但恒星逃出黑洞魔爪的現象,更加讓天文學家感到引人入勝,于是對它進行了更多的觀測。

根據最初的觀測,天文學家只知道G2是一團塵埃雲,而且溫度非常高,比同類的塵埃雲要高一些。這個溫度要麼來自于人馬座A*,要麼來自于塵埃雲本身。接下來的觀測表明,不論在什麼位置上,G2的溫度都保持著相對比較穩定的水準,可見這個溫度來自于其自身,與外界無關。

這兩個特點,都暗示著G2並非一個普通的塵埃雲,而是內部隱藏著一顆恒星。這顆恒星並不普通,根據天文學家的推測,它可能是兩顆恒星碰撞後產生的新恒星,並且釋放出了大量的氣體和塵埃,圍繞在自己周圍。

這種推測並不是毫無根據的,因為人馬座A*周圍不只有這一個特例。在這片鬼蜮內,天文學家一共發現了6個G型天體,它們都是塵埃雲,並且好幾個都被認為是兩顆恒星碰撞後的結果。這樣看來,用這個理論解釋G2似乎還挺合理的。

不過,最近德國科隆大學的天體物理學家Florian Peiker領導的科學團隊提出了另外一種理論。他們在利用甚大望遠鏡上的一個名為SINFONI的光譜觀測設備對這裡進行觀測後,認為G2的內部並非隱藏著一顆由雙星碰撞而形成的恒星,而是有3顆恒星!

根據他們的研究,這3顆恒星的年齡只有大約100萬年。要知道,我們的太陽形成至今已經有差不多46億年了,可見這3顆恒星不僅僅是年輕,甚至可以說還在「繈褓」之中。根據Peiker的說法,這個發現可謂是具有轟動性的,因為這是人類迄今為止在人馬座A*周圍發現的最年輕的恒星。

G2裡這三顆恒星的年輕,也可以解釋這團塵埃雲的來源。恒星就是形成于原始星雲中的,由于恒星剛剛形成不久,所以還殘留著大量的塵埃包裹在周圍,以至于我們無法看透其內部隱藏著什麼。

如果真的是這種情況,那麼G2這個天體還和銀河系中心的另一個群體有關,那就是S型星團。這是一個非常年輕的恒星群,根據Peiker等人的理論,G2就是這個群體的一員。

研究人員認為,這些年輕的恒星很可能擁有著同一個來源,並且形成了大的星團。隨著時間的推移,這個星團逐漸瓦解,有些恒星脫離了星團,形成了自己的軌道,圍繞人馬座A*公轉。

不論是哪一種可能,都需要天文學家們的進一步研究。因為根據目前已知的情況,人馬座A*周圍是不適合形成新的恒星的,所以這些G型天體都應該還有其他的來源,這也是吸引天文學家們的一個未解之謎。

至于G2為何能夠逃脫黑洞的恐怖引力,也值得天文學家進一步的研究。關于黑洞及其周圍的極端環境,還有太多的未知令人困惑,不知道何時才能夠全部被人類破解。

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