黑洞對於(yu) 我們(men) 來說，既熟悉又陌生。熟悉於(yu) 它的廣泛存在——很多星係都會(hui) 存在大量黑洞。有科學家估算過，在我們(men) 銀河係中，質量高於(yu) 10個(ge) 太陽質量的黑洞數目應該多於(yu) 1億(yi) ，銀河係的中心就有一個(ge) 超大質量黑洞。一直以來人們(men) 都非常好奇，在銀心黑洞周圍又會(hui) 遊蕩著哪些未知的物質和天體(ti) ？

        近日，一項發表在《自然》期刊上的研究就係統性地揭示了銀河係中心黑洞附近的一類怪天體(ti) ，它們(men) 看起來像氣體(ti) 雲(yun) ，科學家因此將之稱為(wei) G類天體(ti) （此處G為(wei) 氣體(ti) 英文單詞Gas的首字母），後來人們(men) 發現這類天體(ti) 又存在較為(wei) 明顯的恒星動力學特性。迄今為(wei) 止，科學家已經發現了6顆類似的天體(ti) 。

        刷新宇宙“族譜” 怪天體(ti) 並不孤單

        “這些天體(ti) 看起來像氣體(ti) ，行為(wei) 卻像恒星。”文章作者之一、美國加州大學洛杉磯分校物理與(yu) 天文學係研究人員安德裏亞(ya) ·蓋茲(zi) 說。

        據物理學家組織網報道，早在2005年，蓋茲(zi) 團隊就在銀河係中心發現了一個(ge) 不尋常的物體(ti) ，後來命名為(wei) G1。無獨有偶，德國的天文學家在銀河係中心又發現了一個(ge) 類似天體(ti) ，命名為(wei) G2。

        有關(guan) G2的報道更加豐(feng) 富。剛開始，G2被認為(wei) 是一片氣體(ti) 雲(yun) ，難逃黑洞的“魔爪”。然而，就在G2不斷靠近黑洞時，卻並沒有因為(wei) 黑洞的吸積出現氣體(ti) 雲(yun) 本該具有的、較大程度的外形改變。這讓科學家感到不可思議。有學者提出，G2可能是一顆恒星，就像是氣體(ti) 包圍下的一團硬核。

        在此次新研究中，研究人員給出了另外4個(ge) G類天體(ti) 的觀測結果，被依次命名為(wei) G3—G6。研究人員認為(wei) ，這4個(ge) 天體(ti) 表現出了許多與(yu) G1、G2相同的特征，將它們(men) 定義(yi) 為(wei) 一個(ge) 公共新類的成員是合理的。

        “也就是說，迄今為(wei) 止人們(men) 發現的G類天體(ti) 並非是個(ge) 例，銀心黑洞附近甚至更廣袤的宇宙中很可能還存在其同族的身影。”中國科學院國家天文台研究員、《中國國家天文雜誌》執行主編苟利軍(jun) 對科技日報記者說。

        回溯起源曆程 雙星合並或是真相

        G類天體(ti) 是如何產(chan) 生的？又將走向何方？

        “目前，雙星合並模型是G類天體(ti) 形成機製的最好解釋。”苟利軍(jun) 表示，G類天體(ti) 的前身可能為(wei) 雙星，黑洞的潮汐作用讓雙星係統產(chan) 生偏心振蕩（eccentricity oscillation）現象，從(cong) 而加速雙星合並。另外，雙星合並模型也基本吻合現有的觀測數據，如黑洞—雙星構成的三體(ti) 動力學特征需要稠密的恒星環境作為(wei) 前提，而黑洞附近正好天體(ti) 密集。再如，G類天體(ti) 的出現與(yu) 已知的恒星形成曆史和觀測到的恒星種群大致吻合——G類天體(ti) 位於(yu) 一個(ge) 恒星易形成的區域，這為(wei) 雙星的誕生提供了合理理由。

        想象一下這樣的場景，一對恒星曾先後環繞黑洞運行，在黑洞引力的幹擾下，它們(men) 逐漸合並成一顆巨大的恒星，隱藏在異常厚重的氣體(ti) 塵埃中，繼續圍著黑洞轉圈圈。

        該項研究顯示，雙星應該誕生於(yu) 最近一次的恒星大規模形成期，大約4百萬(wan) —6百萬(wan) 年前。至於(yu) 雙星合並成如今的G類天體(ti) 的時間，目前還無從(cong) 得知，但研究者推斷，合並過程也許經曆了一百萬(wan) 年。

        苟利軍(jun) 表示，從(cong) 披露的數據來看，6個(ge) G類天體(ti) 軌道差別很大。它們(men) 靠近黑洞時會(hui) 有少許的氣體(ti) 或塵埃逸散，使其外觀形狀有所改變。但流失掉的這部分氣體(ti) 與(yu) 其主體(ti) 結構比起來簡直九牛一毛。當遠離黑洞時，G類天體(ti) 又重新恢複成緊湊的球體(ti) 結構，周而複始。

        G類天體(ti) 的出現也將加深人們(men) 對星係的認知。蓋茲(zi) 表示，與(yu) 擁擠的銀河係中心相比，地球更像是在郊區。銀河係中心的恒星密度比銀河係的平均密度高10億(yi) 倍，這裏的引力更大，磁場更為(wei) 極端。很多天體(ti) 物理學的極限運動將在銀河係中心上演。類似對於(yu) 怪天體(ti) 這樣的研究將幫助我們(men) 了解大多數星係中正在發生的事情。（實習(xi) 記者 於(yu) 紫月）


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