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银河系中心巨大黑洞人马座A* (Sgr A*)周围发现最快恒星:速度约为光速的8%

银河系中心巨大黑洞人马座A* (Sgr A*)周围发现最快恒星:速度约为光速的8%

银河系中心巨大黑洞人马座A* (Sgr A*)周围发现最快恒星:速度约为光速的8%

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒报道,在我们星系的中心是人马座A* (Sgr A*),它是一个巨大的黑洞,质量大约是太阳的400万倍。由于它的体积如此之大,以致于它的引力效应是极端的,这点通过观察它附近的恒星就能探测到。围绕Sgr A*旋转的是一些恒星以及一些神秘的天体,它们跟这个看不见的怪物被锁在宇宙的二步舞曲之中并以令人眩晕的速度移动。

天文学家刚刚发现了其中速度最快的一个,其环绕Sgr A*的最快速度约为光速的8%。

周二发表在《The Astrophysics Journal》上的一项研究检查了Sgr A*周围的区域以此来找到恒星的标志。之前的研究已经发现了数十颗恒星以极不寻常的轨道围绕超大质量黑洞运行。这些恒星被统称为S恒星,其中一些恒星的轨道非常接近黑洞,这使得它们很难被探测到。

但研究小组使用安装在位于智利的欧洲南方天文台超大望远镜上的仪器仔细查看了2004年至2016年拍摄的图像,最终在星群中发现了5颗新恒星即S4711-S4715,与此同时还追踪了它们围绕Sgr A*的运动。研究结果显示,有更多的证据表明有相当数量的恒星围绕着Sgr a *运行,其距离相当于我们太阳系的大小。

由于它们离银河系中心那可怕的无底深渊如此之近,它们对一些极端的物理现象了如指掌。

Florian Peissker是德国科隆大学的天文学家,他和他的团队一直在仔细研究黑洞附近的空间区域。今年1月,他们报告了对恒星S62的观测。他们的观测结果发表在《The Astrophysics Journal》上,其显示了S62每9.9年绕黑洞运行一次,这使它的轨道周期最短,也使它成为在银河系黑洞周围闪动最快的恒星。但Peissker和他的同事的新数据显示,S62的这两项记录都出现了下降。

根据The Astronomer's Telegram,新发现的恒星之一--S4711每7.6年绕银河系的黑洞运行一次,据称这是最短的轨道周期记录。

另一颗恒星--S4714则更极端。它没有S4711那么接近Sgr A*,但它绕黑洞运动的速度是光速的8%。以这样的速度,这颗恒星每秒移动大约15000英里(约24000公里),这意味着它可以在1.5秒多一点的时间内绕地球一圈。

S恒星高度偏心的轨道不仅仅是宇宙奇观,这些恒星为爱因斯坦的广义相对论也提供了进一步的证据。该理论预测了空间、时间和引力是如何相互作用的,另外它还认为像黑洞这样巨大而稠密的物体可以扭曲它们周围的空间。通过研究S星,天文学家可以看到爱因斯坦理论预测的一些运动。

研究小组相信,改进后的数据分析可以让人们对Sgr A*周围的空间拥有更深入的了解,他们预计在不久的将来将会发现更多在非常紧密的轨道上运行的恒星。这台超大望远镜预计将于2025年投入使用,它将收集到的光线将会是目前使用的任何光学望远镜的13倍,这将有助于确定更多的位置。

相关报道:以每秒24000公里速度围着人马座A*旋转 绕黑洞公转迄今最快的恒星惊现

(神秘的地球uux.cn报道)据科技日报(李山):4日,科隆大学发布公告称,其科学家发现迄今为止运动最快的恒星,以每秒24000公里的速度绕着黑洞人马座A*旋转。相关成果发表在近日的《天体物理学杂志》上。

太阳绕银河系中心公转的速度约为每秒220公里,太阳系绕银河公转一圈需要大约2.5亿年。

而在银河系中心的超大质量黑洞人马座A*的附近有多颗恒星绕黑洞高速运行。由于这些超快恒星非常靠近黑洞中心,过去很难发现它们。但是,随着大型望远镜和先进的分析技术的发展,越来越多的不寻常恒星被发现。

来自德国科隆大学的天体物理学家弗洛里安·佩斯克博士和安德里亚斯·埃卡特教授领导的科研团队,参与了联合观测银河系中心的项目,利用欧洲南方天文台在智利建造的大型光学望远镜获得的近红外数据,发现黑洞人马座A*附近有多颗高速移动恒星。

此前人们已知名为S2的恒星,在黑洞人马座A*的附近,距离黑洞约180亿公里。它的公转线速度接近每秒9000公里,约为光速的3%,15.9年就可以公转一圈。由于过于接近黑洞,移动速度又快,因此科学家们在观测它的时候付出了很多的努力。

2019年,佩斯克博士和他的同事发现一颗更暗、也更靠近银河系中心的恒星S62。S62比S2更靠近人马座A*,最近的时候距离这个黑洞仅24亿公里,比天王星和太阳的距离还要近。由于黑洞的强大引力,S62拥有惊人的公转速度,每秒约20000公里,相当于光速的6.7%。它只需要9.9年的时间就可以公转一圈。

得益于持之以恒的研究,以及对低通和高通滤波器的丰富知识和还原数据的能力,佩斯克博士的团队接连发现了5颗恒星比S2更接近银河系的正中心,公转速度也更快。科学家们借用科隆的著名香水4711的名字来为恒星命名,5颗恒星分别命名为S4711、S4712、S4713、S4714和S4715。

其中S4711公转时间最短,只需7.6年。S4714的公转周期约为12年,但它的偏心率已达0.985。这意味着它的轨迹是个特别扁长的椭圆。在近质心点,也就是最靠近人马座A*的位置上,二者之间相距仅19亿公里。根据计算,在这个位置上时,S4714的公转速度最快,可以达到每秒24000公里,相当于光速的8%。

围绕着黑洞进行公转的恒星在每次经过近质心点的时候,潮汐力都会将恒星的一小部分动能转化为热能。这一方面会让恒星更加耀眼,另一方面会让恒星的轨道逐渐缩小。也就是说,一颗恒星只要进入这个轨道,它就已经行将就木了。佩斯克指出,S4711和S4714都面临被黑洞吞噬的命运,S4714可能是人类历史上观测到的第一颗这样的恒星。科学家可以有效地追踪恒星在超大质量黑洞周围运行的规律,以及被吞噬的过程。




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