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一颗过于靠近的恒星

一颗被巨大黑洞撕成碎片的恒星可能解释了我们银河系中心附近的奇怪特征。

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人马座A东(Sagittarius A East)是我们银河系中心附近一个巨大的椭圆形气体壳,自1966年被发现以来一直困扰着天文学家。Sgr A East 横跨约 30 光年,大约是大多数超新星遗迹的大小。当一颗爆炸的恒星释放出高能气体,与周围的星际气体碰撞时,通常会产生这样的遗迹,其力量约为 1034 吨 TNT。这种巨大爆炸的力量通常会将气体向外推,从而开辟出一个巨大的球形空泡。然而,在银河系中心附近更稠密的介质中,需要更大的爆炸——是典型超新星的 10 到 100 倍——才能置换相同数量的气体。 单颗爆炸的恒星无法释放产生Sgr A East所需的能量。那么它是如何形成的呢?

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德克萨斯大学的天文学家阿列克谢·霍赫洛夫和亚利桑那大学的物理学家富尔维奥·梅利亚现在认为,一个巨大的黑洞在大约 10,000 到 100,000 年前将一颗恒星咬成两半,留下了我们看到的 Sgr A East 残骸。

当天文学家发现 Sgr A East 时,没有人认为附近可能潜伏着一个黑洞。此后,对银河系中心附近观测到的恒星轨迹的分析使许多研究人员相信,这些恒星围绕着一个约有一百万个太阳质量的物体运行。霍赫洛夫和梅利亚认为,这个物体是一个位于 Sgr A East 壳内的黑洞。

他们计算得出,一个太阳大小的恒星接近这个怪物 30 个太阳半径以内时,会被黑洞的引力撕裂,因为黑洞的引力在恒星近侧比在远侧强得多。恒星的一半会落入黑洞,但另一半会以大约一半的光速喷射出去。霍赫洛夫说,这股向外喷射的气体射流会以爆炸性的力量撞击周围的星际介质,其力量至少相当于 40 颗超新星——足以掏空 Sgr A East 中包含的空隙。过热的气体会向四面八方扩散,最终甚至会包围黑洞。但它会在喷射方向上延伸,从而形成一个椭圆形的气体壳。

一些天文学家认为,足以产生 Sgr A East 的巨大爆炸也可能是由几十颗超新星同时爆炸引发的。 霍赫洛夫说,这种银河烟花的同步展示非常不可能。 他说,我们无法证明我们的解释是正确的,但它看起来是最简单的,并且与那里存在黑洞的线索一致。

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