银河系中心人马座A*的轨道稳定性新见解:VLT新数据挑战潮汐瓦解理论

编辑者: Uliana S.

观测表明,包括一个双星系统在内的若干尘埃天体在 Sagittarius A* 附近保持稳定轨道。

国际研究团队的最新成果,于2025年末发表在《天文学与天体物理学》期刊上,为我们理解银河系中心超大质量黑洞——人马座A*(Sgr A*)周围的现象带来了新的冲击。由科隆大学的弗洛里安·佩斯克博士领衔的科学家们,通过对围绕Sgr A*运行的若干“尘埃状天体”的观测,发现它们的轨道表现出令人意外的持久稳定性。这一发现与当前主流的理论模型构成了直接的矛盾。

这张图像显示了最近发现的双星系统 D9 的位置,该双星绕着我们银河系中心的超大质量黑洞 Sagittarius A* 旋转。

这些突破性的观测结果,得益于欧洲南方天文台(ESO)在智利VLT(甚大望远镜)上部署的新型仪器ERIS(增强分辨率成像仪与光谱仪)。传统观点认为,这些天体在黑洞的巨大潮汐力,即所谓的“意大利面化”效应下,迟早会被撕裂。然而,ERIS的观测数据对这种“迫在眉睫的毁灭”的预测提出了质疑。本次研究的核心焦点包括G2、D9双星系统,以及X3和X7这两个天体,它们本应早已被强大的引力撕成碎片。

以G2为例,它最初被认为只是一团即将撞上黑洞的气体和尘埃云。但ERIS的分析显示,G2实际上正沿着一条稳定的轨道运行,这促使研究人员推测其内部可能隐藏着一颗恒星。此外,D9双星系统——佩斯克团队于2024年首次确认的、在Sgr A*附近存在的首个双星系统——尽管承受着极端的引力拉扯,依然保持着结构完整性。就连X7天体,根据历史观测记录,它本应被严重拉伸,并预计在2036年左右螺旋坠入黑洞,但其运动轨迹也显示出惊人的稳定性。

这些实证结果对天体物理学中关于超大质量黑洞附近潮汐瓦解的预测构成了严峻的挑战。特别是D9系统的稳固运行,暗示着两种可能性:要么是Sgr A*周边的局部潮汐力比我们先前估计的要弱,要么是这些天体本身具备某种内在机制,能够有效抵抗极端的引力梯度。佩斯克博士指出,这些数据表明,人马座A*的“破坏力”可能被高估了,银河系核心区域或许比想象中更具结构性和稳定性。

ERIS仪器专门用于收集近红外波段的辐射,是VLT(位于智利帕拉纳尔天文台)新一代技术的一部分,它正在接替NACO和SINFONI等早期设备。与此同时,我们也不能忘记2022年事件视界望远镜(EHT)的贡献,该项目首次成功捕获了Sgr A*吸积环的图像。展望未来,科学家们很可能会整合来自正在建设中的ESO极大望远镜(ELT)的数据,以期更清晰地阐明这些反常现象的成因。

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来源

  • ERR

  • Lifeboat Foundation

  • UCLA Division of Physical Sciences

  • YouTube

  • WION

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