銀河系中心黑洞附近首次發現雙星系統

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科技日報北京12月17日電 （記者張夢然）據《自然·通訊》雜誌17日發表的一篇論文，科學家在銀河系中心的超大質量黑洞附近發現了一個雙星系統。這也是迄今為止在超大質量黑洞附近發現的第一對恆星，人們對這類系統雖然早已有所預測，但一直未能檢測到。該發現為研究銀河系恆星動力學和演化歷程帶來了新見解。

超大質量黑洞質量介於100萬倍至100億倍太陽質量之間，理論認為，包括銀河系在內所有星系的中心，都潛伏着這樣的“怪物級”天體。位於銀河系銀心的黑洞人馬座A*，是離地球最近的超大質量黑洞。北京時間2022年5月12日晚9時，事件視界望遠鏡（EHT）合作組織發佈了一項“開創性成果”——黑洞人馬座A*的首張照片，這也是人類有史以來獲得的第一張黑洞照片。

人馬座A*被高速恆星和塵埃天體環繞，它們被統稱為S星團。人們預測S星團中存在雙星系統（兩顆恆星圍繞同一重心，被引力彼此約束），但此前從未探測到。過去的研究認為，由於恆星與人馬座A*的相互作用，這類恆星不太可能穩定存在。

德國科隆大學研究團隊此次利用甚大望遠鏡和凱克望遠鏡的檔案數據，首次在S星團裏探測到一個雙星系統。該系統被稱為D9，由雙星D9a和D9b組成，年齡相對較輕，預計約270萬年，可能形成於S星團的外部。

進一步分析表明，這一系統在S星團內的穩定期已經走到盡頭：由於黑洞的影響，雙星系統的兩個部分可能會在較近的未來合併。對D9的探測表明，這類雙星系統在從S星團外遷移到內部後，能夠在星團裏存續約100萬年。

這些發現也為天文學家瞭解人馬座A*軌道上恆星的潛在演化路徑帶來了新的見解。

在銀河系中，雙星的數量非常多。研究雙星系統，對了解恆星乃至銀河系形成和演化過程的多樣性有重要意義。人們一直推測，銀河系中心的超大質量黑洞附近也存在一個雙星系統。這次，科研人員利用天文望遠鏡的檔案數據，探測到了人馬座A*星團內一個“年輕”的雙星系統，其可能誕生於S星團外部，並逐步向內部移動。離地球最近的超大質量黑洞，是研究黑洞物理的絕佳對象；而它周圍發生的一切，也為我們研究星球演化帶來新視角。