天文学家发现了证据，表明银河系中心附近的一颗大质量双星可能正在产生神秘的气体团块，这些团块正飘向人马座A。这幅艺术家概念图描绘了银河系中心的超大质量黑洞，即人马座A（A星）。图片NASA、ESA、CSA、拉尔夫克劳福德（STScI）

由MPE领导的研究团队开展的新观测和模拟表明，银河系中心附近的一颗大质量双星正在形成一系列神秘的气体云，这些致密的团块有助于为超大质量黑洞人马座A提供物质。

银河系中心是我们星系中最拥挤、最活跃的环境之一。其核心是超大质量黑洞人马座A（SgrA），周围环绕着在极端引力场中运动的恒星、气体和尘埃。这个区域为天文学家提供了一个难得的机会，去研究物质在黑洞附近的行为，以及黑洞如何获取维持其活跃状态的物质。

在过去二十年里，天文学家利用红外观测在SgrA附近探测到了一些小型致密气体云。这些致密团块可能有助于解释气体是如何向黑洞移动的。然而，它们的起源以及塑造它们的过程仍不清楚。

这张图片展示了银河系中心超大质量黑洞周围的动态环境，其中包含新发现的气体云G2t以及之前已知的气体云G1和G2，它们相似的轨道表明其共同起源于恒星系统IRS16SW。图片ESOD.Ribeiro为MPEGC团队拍摄

G云：一个不断壮大的家族

天文学家此前首次发现了一团名为G2的致密电离气体云。它包含相当于几个地球质量的物质，会发出氢和氦的光，这是热气体与尘埃混合的典型特征。G2沿着一条拉伸的轨道围绕SgrA运行，并有一个名为G2t的微弱尾迹特征。当天文学家重新检查旧数据时，很快发现了一个类似的天体G1，其运行路径与之相似。

G1、G2和G2t被认为是同一气流中的致密结点。即使密度发生轻微变化，气体云也会显得块状，因为其亮度随密度的平方而增加。最近，研究人员发现G2尾部的物质已凝聚成沿相似轨迹运行的第三个致密团块，这本可以被称为G3，但该名称目前已被用于另一个不同的天体。这些天体共同构成了一个相连的结构——G123流束，它追踪着穿过银心的气体运动。

模型表明，如果大约每十年有一个团块向内坠落，携带约一个地球质量的物质，它就可以提供足够的气体来维持SgrA目前的活动。因此，确定这些团块是如何形成的，对于理解黑洞的燃料供应机制至关重要。

寻找源头

天文学家已经考虑了这些云的几种可能来源，包括大质量恒星的风、新星等爆炸事件，以及被SgrA的引力剥离的物质。为了研究这些可能性，由MPE领导的一个国际团队使用了自适应光学辅助光谱仪SINFONI和ERIS，它们能产生详细的红外光谱。通过聚焦于氢的布喇开γ发射线，该团队利用这些云的位置和速度重建了三个云的轨道。

集成团队成功将ERIS安装到VLT的UT4望远镜的卡塞格林焦点上。由于需要遵守出行及天文台内的相关限制规定，整个集成和测试过程比平时要困难得多。图片MPEESOERIS

结果表明，G1、G2和G2t沿形状和方向几乎相同的轨道运行。三个不相关的天体偶然拥有如此特定的轨道特性是极不可能的。这表明这三个团块具有共同的起源。

双星作为创造者

通过追踪气体流在空间和径向速度上的反向轨迹，研究人员找到了一个合理的IRS16SW，这是一颗位于围绕SgrA旋转的年轻恒星顺时针盘中的大质量密接双星。G云轨道之间的细微差异可以用这颗双星自身的运动来解释。

流体动力学模拟支持这一解释。它们表明，当双星的恒星风与附近物质碰撞时，会在两颗恒星之间形成激波，进而产生气体团块。在该区域，气体不断积聚、压缩，最终形成独立的团块向内移动，这与天文学家在G1–2–3流束中观察到的现象相似。

这是什么意思？

研究结果表明，银河系中心附近的大质量恒星可能通过其恒星风持续向黑洞输送物质。

该结果将恒星演化、气体运动和黑洞吸积纳入同一图景，展示了恒星形成与黑洞活动如何即使在银河系内也能相互关联。

相关知识

银河系是我们太阳系所在的棒旋星系，由数千亿颗恒星、行星、星云及星际物质构成，直径约10万光年。太阳位于银河系的猎户臂上，距离银心约2.6万光年。它拥有棒状核心结构，周围环绕多条旋臂，是宇宙中众多星系里的普通一员，却承载着地球生命的家园。

BY: Max Planck Institute

FY: AI

如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处