银河系黑洞附近的谜团星体如何形成

被拉入黑洞轨道的气体云可能存活足够长的时间来形成恒星

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研究人员表示,他们已经弄清楚了一组神秘的大质量恒星是如何在距离银河系中心的超大质量黑洞几万亿英里的地方出现的。

这群恒星——大约100颗,在一个细长的圆盘中——对恒星形成理论提出了挑战,这些理论预测恒星是在氢分子云在其集体引力吸引下结合时产生的。

一个质量是太阳数百万倍的超大质量黑洞周围的引力,应该像把油漆滴在搅拌器上一样,在它有机会形成恒星之前,就撕碎了这样的云。

为了解决这个谜团,来自苏格兰圣安德鲁斯大学和爱丁堡大学的研究人员模拟了一片质量相当于10000个太阳的氢云突然飘到黑洞附近的命运。他们发现,尽管大部分云会飞溅[见图片],但冲击波和其他湍流会耗尽内部 10% 的角动量,使其围绕黑洞进入轨道,并为恒星形成争取时间。

发表在《科学》杂志上的研究结果还解释了为什么观测到的恒星都比太阳大几倍,而宇宙中其他地方的恒星通常大小不一:经过黑洞会加热气体,只有足够大的气体块才具有克服自身向外压力并坍缩成恒星的必要引力。

研究人员一直不确定如何解释这些恒星,他们估计这些恒星大约有六百万年的历史。圣安德鲁斯的天体物理学家、研究作者伊恩·邦内尔说,对于它们来说,这太年轻了,它们不可能在距离黑洞更远的地方形成并螺旋进入。“除非你能在那里直接形成它们,否则它们不应该真正存在,”他说。

德国加兴马克斯·普朗克地外物理研究所所长、天体物理学家莱因哈德·根泽尔说,这一发现与其他模拟结果相符,这些模拟结果表明,大质量恒星往往会在黑洞周围形成,尽管详细的解释各不相同。

但是,模拟仍然无法解释的是,在银河系核心更深处,大约有25颗大质量但随机定向的恒星,它们为银河系黑洞提供了关键证据

研究人员怀疑,这些可能是成对恒星的残余,这些恒星游荡到黑洞附近并被剧烈地分离,其中一颗被踢出银河系,另一颗则在黑洞周围定居。“这似乎是最有希望的选择,”根泽尔说,“虽然听起来很疯狂。”

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