銀河系中心黑洞附近首次發現雙星系統

據《自然·通訊》雜志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恒星，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恒星動力學和演化歷程帶來了新見解。

這幅圖像顯示了新發現的雙星D9的位置，它正圍繞著人馬座 A*運行。切面顯示的是歐洲南方天文臺甚大望遠鏡上的SINFONI攝譜儀探測到的雙星系統。光譜顯示，當兩顆恒星相互繞行時，D9周圍氫氣發出的光會周期性地向紅色和藍色波長振蕩。圖片來自：歐洲南方天文臺

超大質量黑洞質量介于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，都潛伏著這樣的“怪物級”天體。位于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）合作組織發布了一項“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*被高速恒星和塵埃天體環繞，它們被統稱為S星團。人們預測S星團中存在雙星系統（兩顆恒星圍繞同一重心，被引力彼此約束），但此前從未探測到。過去的研究認為，由于恒星與人馬座A*的相互作用，這類恒星不太可能穩定存在。

激光導引星（LGS）從望遠鏡發射，瞄準銀河系中心，即銀河系最亮部分的中心。借助安裝在望遠鏡中的這一紅外儀器，天文學家可以“看穿 ”并研究銀河系復雜而湍急的核心，那里正潛伏著一個超大質量黑洞。圖片來自：《自然·通訊》

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星團里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，可能形成于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：由于黑洞的影響，雙星系統的兩個部分可能會在較近的未來合并。對D9的探測表明，這類雙星系統在從S星團外遷移到內部后，能夠在星團里存續約100萬年。

這些發現也為天文學家了解人馬座A*軌道上恒星的潛在演化路徑帶來了新的見解。