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银河系中心现大质量恒星 黑洞成恒星育儿所


http://www.sina.com.cn 2005年10月15日 09:48 新浪科技
科技时代_银河系中心现大质量恒星 黑洞成恒星育儿所
超大质量的银河系中心黑洞被周围碟状星云环绕,大质量恒星正孕育其中
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  新浪科技讯 近日,一项天文学最新研究显示,银河系中心黑洞周围距离不到一光年的区域,是一些大质量新生恒星孕育诞生地。这一发现使人们惊奇的看到,宇宙中的黑洞并非只会吞噬它附近的天体,其实在黑洞的身边就是一个恒星育儿所,那里正在上演着新生恒星的诞生和演进过程。

  对于上述发现,天文学家做了个类似的比喻,好像在我们生活的地球上,在一个活跃的火山旁边,同时还设有一个育婴所。对于人类来说,这种场景太具戏剧性,可是在宇宙中却是真实的存在着。天文学研究人员在使用绕地球轨道运转的钱德拉X射线望远镜(Chandra X-ray Observatory)进行观测时,发现有明显的证据显示在黑洞周围存在一个“安全区”,其间巨大的碟状星际尘埃云团正孕育着大量新生恒星天体。这一最新发现将刊登在近期出版的《皇家天文学协会月报》上。

银河系中心现大质量恒星黑洞成恒星育儿所
银河系中央区域的拼接图像,众多恒星的存在使银河系的中心区格外耀眼,同时还有成百上千的白矮星和中子星镶嵌其间。

  银河系中心黑洞和大质量恒星

  据介绍,天文学家在对钱德拉望远镜X射线图像进行合成分析时,在人马座A*区(也既银河系中心黑洞所在位置)发现,在这个超大型中心黑洞附近,巨大的碟状星云内有大体积新生恒星形成和存在的证据。这一最新发现,不但确认了黑洞对大质量恒星形成起促进作用的理论,同时也用最直接的证据进一步支持了星系中心黑洞在星系形成期间起关键性作用的理论。

  对此,来自英国莱斯特大学的研究人员在接受媒体采访时解释认为,现在发现的这些新生恒星,很可能由于它们与黑洞保持了一个合理的距离,因而能在黑洞重力场的吸引下环绕黑洞轨道稳定运转着,这就和太阳系中行星环绕太阳运行的情况一样。在浩瀚的宇宙中,黑洞就像一个胃口巨大的吞噬机器,它巨大的引力能够吸引一切物质,甚至连光线也不能从中逃脱。一旦被黑洞的引力抓住,所有的一切都将被它吞进肚子。而此次观测的位于人马座A*区的超大黑洞,正是银河系的中心黑洞。

  根据目前的观测结果,至少已发现有50到100颗质量巨大的新生恒星围绕在黑洞周围,其距离在1光年左右。光年作为距离单位,1光年相当10万亿公里的空间距离,等于光在一年时间内穿越的空间距离。此次观测到的银河系中心黑洞,位于距离地球大约2万6千光年的银河系星系中央区。

银河系中心现大质量恒星黑洞成恒星育儿所
钱德拉X射线望远镜拍摄的人马座A*区,银河系中心黑洞就位于该区域。

  钱德拉X射线望远镜和耀眼的恒星

  在此次观测的人马座A*区内,布满各种星际尘埃物质,同时其间又有众多巨大的恒星存在,其刺眼的光芒使得一般的光学望远镜无法看清其中的实情。因此天文学家利用钱德拉X射线望远镜对该区域辐射出的X射线进行观测。观测结果让科学家们大开眼界,在其内部甚至还发现了一些低亮度的恒星。

  据研究人员介绍,这些隐藏在宇宙深处的新发现恒星,都是些个头巨大的家伙,大部分恒星质量都在太阳的30到50倍之间。这里质量越大的恒星,其发射的光芒就越为耀眼。有一颗质量为太阳50倍的恒星,亮度比太阳高出近五个等级,相当于10万颗太阳的亮度。

  天文学家表示,这些质量巨大的恒星天体再经过500万年时间的演进,大部分恒星会消耗掉自身大约80%的质量,最终经过一次超新星的爆炸过程,逐步演变成一个个簇拥在银河系中心黑洞周围,体积相对较小的新生黑洞。天文学家认为这些新发现的恒星与我们熟悉的太阳不同。正处于稳定期的太阳,消耗自身燃料缓慢,而这些大质量恒星却过着放纵的生活,它们毫无顾及的燃烧着自己,所以它们在很年轻的时候就会死去。研究人员称:“此次发现的这些恒星,它们过于明亮,因此消耗自身能量也非常的快,很早就迎来了自己的恒星末日。”

  大质量恒星的全新诞生模式

  根据以往恒星形成理论,形成新恒星的气体和尘埃云会被这个中心黑洞吸引进去,无法维持新恒星形成的稳定环境,但此次的观测却找到有大量体积较大的新生恒星在黑洞附近区域产生的证据。根据钱德拉望远镜的观测数据分析,其中的新生恒星体积比一般恒星都要大许多。

  钱德拉望远镜对银河系中心黑洞的观测结果同时还显示,在那里没有象人们期待的低质量等级的小恒星存在。由此,天文学家得出结论认为,银河系中心黑洞周边就是大质量恒星的诞生地。这一新奇的发现,正好也解释了为什么人们以往只在黑洞附近观测到大质量恒星的现象。

银河系中心现大质量恒星黑洞成恒星育儿所
以往恒星诞生的“形成-迁移”学说认为,大质量恒星(蓝点表示)是在星系的其它地方形成,最后在引力作用下迁移到星系的中心黑洞附近。

  科学家们预测,此次的研究结果将完全改变以往天文学界对大质量恒星诞生地点的看法。原先认为,类似的大体积恒星产生形成于星系的其它地方,在形成之后才开始迁移,逐步向星系的中心黑洞靠拢。而且大质量恒星是不会在黑洞附近形成产生的,因为在中心黑洞附近高速的物质运动会影响恒星形成过程,甚至阻碍新恒星的诞生。这种恒星的“形成-迁移”学说似乎有其可观依据,象太阳这样的小质量恒星很可能就是按照这种孕育模式形成的。而现在钱德拉望远镜的最新观测结果却表明,银河系中心黑洞附近就是这些大质量恒星的诞生地。根据上述观测结果,也许今后研究恒星形成过程的科学家会从中得到一些新的启发。(Sabrina)

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