那是什么！科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一團(tuán)神秘物質(zhì)，它在銀心黑洞附近不斷徘徊

在銀河系的中心，隱藏著一個(gè)重達(dá)430萬(wàn)倍太陽(yáng)的超大質(zhì)量黑洞——人馬座A*。

它的周圍環(huán)繞著恒星、氣體和塵埃，這些物質(zhì)在極強(qiáng)的引力作用下運(yùn)動(dòng)，這樣的環(huán)境為研究物質(zhì)在黑洞附近的行為以及黑洞如何獲得新物質(zhì)提供了一個(gè)天然的實(shí)驗(yàn)室。

在2012年的時(shí)候，一團(tuán)名為G2的神秘氣體云闖入了天文學(xué)家的視野。

它只有不超過(guò)3個(gè)地球那么重，拖著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴，正沿著一條極度拉長(zhǎng)的軌道沖向黑洞，2014年，它掠過(guò)黑洞最近點(diǎn)時(shí)，被巨大的引力扯成了面條狀，但令人驚訝的是，它沒(méi)有像預(yù)期那樣被黑洞一口吞噬。

而更奇怪的是，天文學(xué)家查看更早的觀測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)12年前，銀心黑洞附近曾經(jīng)還有一團(tuán)幾乎一模一樣的氣體云G1，它也走過(guò)與G2完全相同的路線。

這兩個(gè)類似雙胞胎的氣體云的出現(xiàn)，引發(fā)了科學(xué)界長(zhǎng)達(dá)十年的爭(zhēng)論。

它們到底是什么？如何產(chǎn)生的？

有人說(shuō)它們是裹著氣體殼的恒星，有人說(shuō)它們是恒星爆炸的殘骸，甚至有人猜測(cè)它們是黑洞撕碎恒星留下的碎片。

每一種假說(shuō)都有漏洞，直到2026年，馬克斯·普朗克地外物理研究所的團(tuán)隊(duì)，他們結(jié)合歐洲南方天文臺(tái)的SINFONI和最新的ERIS兩臺(tái)紅外光譜儀，對(duì)銀河系中心進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)11年的持續(xù)觀測(cè)，終于看清了G2尾巴里隱藏的秘密。

該研究于26年3月發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》上。

在這次長(zhǎng)達(dá)11年的觀測(cè)中，他們發(fā)現(xiàn)G2身后那條微弱的尾跡，正在慢慢凝聚成第三個(gè)致密的團(tuán)塊G2t。

它的大小、亮度和運(yùn)動(dòng)方式，與2008年的G2幾乎一模一樣。

更驚人的是，這三個(gè)天體的軌道形狀、傾斜角度和運(yùn)行方向，幾乎完全重合。

計(jì)算顯示，三個(gè)互不相關(guān)的天體碰巧走出相同軌道的概率，只有百萬(wàn)分之二，這比連續(xù)兩次中彩票一等獎(jiǎng)還難。

這給了流行多年的恒星起源說(shuō)致命一擊，幾乎排除了它們是獨(dú)立恒星的可能。

如果它們是恒星，不可能有這么多恒星恰好排成一隊(duì)沖向黑洞。

唯一合理的解釋是：G1、G2和G2t，其實(shí)是同一條長(zhǎng)長(zhǎng)的氣體河流里的三個(gè)浪花。

順著這條氣體河往回追溯，天文學(xué)家的目光落在了一顆名為IRS 16SW的恒星上。

這是一對(duì)緊緊環(huán)繞的大質(zhì)量雙星系統(tǒng)，它們正以大約每秒幾百公里的速度向外拋射著猛烈的恒星風(fēng)。

計(jì)算顯示，G1、G2和G2t軌道之間的細(xì)微差異，恰好和這顆雙星過(guò)去一百年的軌道運(yùn)動(dòng)高度吻合。

為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，團(tuán)隊(duì)用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬了恒星風(fēng)與周圍氣體的碰撞。

過(guò)去的模擬一直無(wú)法重現(xiàn)觀測(cè)到的氣體團(tuán)塊，因?yàn)樘煳膶W(xué)家誤以為這顆恒星的風(fēng)速是每秒600公里。

但最新的計(jì)算表明，由于雙星互相繞轉(zhuǎn)的影響，實(shí)際吹出的風(fēng)速只有每秒300-400公里。

當(dāng)慢下來(lái)的恒星風(fēng)撞上周圍的星際氣體時(shí)，會(huì)在恒星前方形成一道像船頭一樣的沖擊波。

這道沖擊波不穩(wěn)定，會(huì)碎裂成一團(tuán)團(tuán)致密的氣體云，這些云團(tuán)失去了足夠的速度，就會(huì)被黑洞的引力捕獲，從而沿著固定的軌道一個(gè)個(gè)沖向黑洞中心。

模擬顯示，這樣的過(guò)程每10-20年就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的氣體團(tuán)，這和觀測(cè)到的G1、G2、G2t的間隔完全一致。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)也解開了黑洞的吞噬之謎。

人馬座A*的食物來(lái)源，有一部分是由這對(duì)雙星系統(tǒng)源源不斷輸送的。

每十年左右，就有一個(gè)地球質(zhì)量的氣體團(tuán)抵達(dá)黑洞附近，這剛好能維持它目前的活動(dòng)水平。

而且，當(dāng)這顆雙星運(yùn)行到離黑洞更近的位置時(shí)，會(huì)產(chǎn)生更多的氣體團(tuán)，這也能解釋為什么黑洞的X射線耀斑會(huì)有幾十年到上百年的周期性變化。

現(xiàn)在，天文學(xué)家正盯著G2t，它將在2031年年中掠過(guò)黑洞。

屆時(shí)，ERIS相機(jī)將能更清晰地看到它被引力撕扯的過(guò)程，從而驗(yàn)證這個(gè)“恒星快遞”模型的每一個(gè)細(xì)節(jié)。