青春窃取恒星或可解释银河系中心“失踪的巨星”

我们的星球位于银河系的郊区——想象一个位于新泽西州的古朴小镇，曼哈顿的中心是银河系的中心。然而，银河系的主要景点不是中央公园，而是一个名为人马座 A* 的超大质量黑洞。这个黑洞非常大，重量是我们太阳质量的几百万倍。在银河系中心，恒星之间的距离比太阳附近要近得多，就像大苹果城上下班高峰时段的通勤者一样，在黑洞周围快速旋转。

这些恒星聚集得如此紧密，以至于它们有时会发生碰撞——这种事件在我们银河系更宽敞的部分根本不会发生。本月在美国物理学会年会上发表并提交给《天体物理学杂志》的新研究使用计算机模拟表明，这些碰撞实际上是解释银河系中心一些更神秘现象的关键。

自 2020 年获得诺贝尔奖发现我们银河系的黑洞以来，天文学家一直在研究我们银河系的中心，以此来了解整个宇宙中的星系。

“其他星系的中心距离我们太远，我们无法详细观察，但我们可以通过研究银河系的中心来了解这些环境，”西北大学天体物理跨学科探索和研究中心的主要作者兼天文学家萨纳亚·罗斯解释道。

到目前为止，天文学家经常对他们在星系中心发现的东西感到惊讶。例如，那里有一群特别年轻、明亮的恒星，这些恒星不应该存在。黑洞的力量太强大了，以至于新恒星不可能在那个环境中诞生。另一方面，那里应该有 银河系中心有一群较老的红巨星，但它们神秘失踪了。此外，还有奇怪的、尚未解释的“尘埃和气体蓬松球”，罗斯称之为 G 物体。“我们试图用恒星相互作用来解释这些不寻常的发现，这种相互作用在密集的星团中很常见，”她补充道。

“在超大质量黑洞附近，恒星碰撞非常常见，这成为塑造恒星生命的最强大力量之一，”这项研究的共同作者、哈佛-史密森天体物理中心天文学家摩根麦克劳德说。

这些恒星以极高的速度移动：每秒数千公里，而我们的恒星在银河系中的速度仅为每秒 30 公里。当两颗高速恒星迎面相撞时，它们会像车祸一样相互毁灭。

但是，根据罗斯的模拟，还会发生更奇怪的事情。在距离人马座 A* 约 ⅓ 光年的最近区域，一些恒星在这些碰撞中只失去了外层，在银河系中心形成了一个奇怪的低质量恒星群，并摧毁了天文学家预计会看到的大多数红巨星。俄亥俄州立大学天文学家亚历山大·斯蒂芬 (Alexander Stephan) 不属于该研究团队，他指出，这项研究因此解释了“银河系中心‘失踪巨星’的关键问题”。他们的研究表明，这些碰撞也可能是神秘 G 型物体形成的原因。

除了最近的 1/3 光年之外，碰撞并没有那么灾难性。两颗恒星实际上可以合并在一起，形成一颗巨大的恒星，“可以伪装成年轻的恒星，尽管它们是由较老的恒星群形成的，”罗斯解释说。“因此，碰撞可能解释了超大质量黑洞附近看似年轻的大质量恒星的存在。”

这个星系的奇异部分当然与我们在地球上完美宜居的家园完全不同，但这样的工作让我们更接近理解如何通过令人振奋的碰撞来解释我们在银河系中心奇异环境中看到的一些奇怪事物。