#银河系中心恒星的碰撞与并合#
尽管年龄十分古老,但一些环绕银河系中心超大质量黑洞(被称为Sgr A*)的恒星却看起来异常年轻。这些恒星之所以年轻,有一个“黑暗”的原因:它们吞噬了它们的“邻居”。
美国西北大学的天文学家对这一新发现进行了研究。研究人员基于新的研究模型,追踪了围绕Sgr A*运动的1000颗模拟恒星。这个区域内,由于恒星密度极高因此经常发生碰撞。模拟发现,碰撞中幸运的恒星可能会失去质量,成为被吞噬的低质量恒星,或者与其他恒星并合成为质量更大且看起来更年轻的恒星。
银河系中心Sgr A*的引力加速恒星,使它们在轨道上高速运动。恒星之间的碰撞由许多因素决定,包括它们距离超大质量黑洞的距离。在距离黑洞0.01秒差距以内的高恒星密度区域,恒星的速度高达每秒数千公里,不断地互相碰撞。这些碰撞不足以毁灭恒星,而是使它们成为失去外层并继续沿着碰撞轨道高速前进的低质量恒星。而在0.01秒差距以外,恒星运动速度较为缓慢,速度降到每秒数百公里。因此,这个区域的恒星在相互碰撞的过程中没有足够的能量逃逸,更有可能通过并合成为质量更大的恒星,质量甚至会达到10倍太阳质量。
虽然这些“年轻”的恒星看起来“焕然一新”,但它们的寿命却十分短暂。大质量恒星会以极快的速度消耗氢,生命周期相对较短。
银河系中心超大质量黑洞附近的环境非常复杂且危险,对这一区域的研究可以揭示关于银河系历史的信息。由于中心星团难以观测,天文学家可以借助模拟研究其中的过程。尽管此处与太阳系附近区域的宇宙环境大不相同,但通过了解这些恒星群体,我们能够对银河系历史上的演化过程有更深入的认识。
图:这幅艺术想象图描绘了银河系中心超大质量黑洞附近复杂的恒星运动环境。(版权:ESO)
