银河系中心黑洞附近首次发现双星系统

由一群天文学家所组成的国际研究团队发现，在银河系中心的超大质量黑洞人马座A*（Sagittarius A*）附近有个双星系统，也就是互相环绕的两颗恒星。这是世界上首次有科学家在黑洞附近发现双星系统。

欧洲南方天文台（European Southern Observatory）在12月17日发布的新闻稿中指出，由德国科隆大学（University of Cologne）的天文学家佩斯克尔（Florian Pei?ker）所主导的研究团队，藉由该天文台的甚大望远镜（Very Large Telescope）发现了这个被称为D9的双星系统。

D9的年龄估计只有170万年。人马座A*的强大重力可能在100万年内让这两颗恒星合并成单一恒星。对于如此年轻的系统来说，这是一段非常短的时间。

双星是互绕轨道运行的一对恒星，在宇宙中相当常见，但科学家先前从未在超大质量黑洞附近发现双星，那里的强大重力会让这样的系统呈现不稳定。而D9的发现显示，即使在具有破坏性的条件之下，一些双星也可以短暂生存。

这项研究的报告撰写人之一、同样来自科隆大学的研究人员博尔迪耶（Emma Bordier）说：“就宇宙的时间规模而言，这只提供了短暂的空档能观察这样的双星系统，而我们成功了！”

佩斯克尔则说：“黑洞并不像我们想像的那么具有破坏性。”

多年来，科学家一直认为超大质量黑洞附近的极端环境阻碍了新恒星的生成。但在人马座A*附近发现的几颗年轻恒星驳斥了这个假设。如今，D9的发现也证明，连双星都可能在这些恶劣的条件下形成。

该研究的另一名报告撰写人、同样来自科隆大学的研究人员札亚切克（Michal Zaja?ek）说：“D9系统展现了恒星周围存在气体和尘埃的明显迹象，这表明它可能是一个非常年轻的恒星系统，一定是在超大质量黑洞附近形成的。”

研究人员说，D9是在环绕人马座A*运行的一个由恒星和其它天体组成的密集星团（称为S星团）中发现的。这个星团中最神秘天体的是G型天体（G object），它们的行为像恒星，但看起来像气体和尘埃云。

研究团队正是在观察这些神秘天体的过程中发现了D9中令人意外的模式。经证实，D9是首次在S星团中发现的双星系统。

这项研究结果为神秘的G型天体的存在提供了新的线索。研究团队主张说，它们实际上可能是尚未合并的双星和已合并恒星的剩余物质的组合。

至于绕行人马座A*的很多天体的确切性质与它们如何在如此接近超大质量黑洞的地方形成的原因，迄今仍是个谜。但在更先进的观测仪器的辅助之下，科学家在不久的将来将可以对银河系中心进行更精确的观测，以解开这样的谜团。

佩斯克尔总结说：“我们的发现让我们推测行星的存在，因为这些行星通常是在年轻恒星周围形成的。探测到银河系中心的行星似乎只是个时间问题。”

上述研究成果于12月17日发表在《自然-通讯》（Nature Communications）期刊上。

什么是双星系统？

澳洲西悉尼大学（Western Sydney University）的物理学讲师巴恩斯（Luke Barnes）在The Conversation网站撰文分享本次的研究成果。

巴恩斯解释说，双星系统就是两颗互绕的恒星。太阳不属于双星系统，这是件好事。如果太阳系中还有另一颗恒星，那地球的轨道会出现混乱，人类不是被烤干就是冻死。

科学家的观测显示，银河系中大约三分之二的恒星是单一恒星，其余的是双星或多星系统。比较大型的恒星比较可能是成对存在的。

对于天文学家来说，双星系统是有用的，因为它们的移动含有丰富的讯息。比如说，双星轨道的速度和距离能用来推算这些恒星的质量。

相较之下，科学家通常从单一恒星的亮度来推算它的质量。