位于银河系中心的超大黑洞,很长时间以来,一直是一位温和的巨人——但这一切可能会在今年改变,因为在沉睡了许久之后,它即将醒来,进食它的第一顿大餐。这是2013年5月,果壳网科学人上一篇文章《黑暗之心:银河系中心黑洞即将爆发》的导语。文中还写道,2013年年底,一团被称为G2的气体云将靠近银河系中心超大质量黑洞的边缘,我们将首次目睹一个黑洞如何从沉睡中苏醒。
然而,2013年过去了,现在连2014年都快要过完了,天文学家预言的这一事件并没有如预期那样发生。
确切地说,这个被称为G2的诡异天体,确实在2014年夏天(比先前科学家预言的时间晚了一些)近距离通过了银河系中心那个超大黑洞的边缘。然而,这个质量相当于太阳400万倍的黑洞,并没有撕碎G2,更没有因此而大快朵颐。G2存活了下来,继续沿着轨道欢快地运行着;一团气体云是做不到这一点的。
美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的物理及天文学教授、该校银心研究组组长安德里亚·盖兹(Andrea Ghez)说,G2完全没有受到黑洞的影响;黑洞也没有出现活动迹象。
盖兹和她的同事利用凯克天文台两台口径达到10米的望远镜,在G2近距离飞过银心黑洞时,对它进行了研究。
这两台望远镜是目前地面上最强大的光学及红外望远镜,采用了一种被称为自适应光学(Adaptive Optics)的强大技术,能够实时修正地球大气层带来的扰动,从而清晰地揭示出银心黑洞周围的空间区域。借助盖兹本人参与开发的自适应光学技术,她和同事已经在这个超大黑洞周围揭示出许多惊人的事实。比如,他们发现,银心黑洞周围存在一些看上去相当年轻的恒星,而在此之前,根本没有人料到会有年轻恒星出现在那个地方。
再比如,他们在银心黑洞周围观测到的老年恒星数量,也比先前天文学家预期的要少一些。
现在,对G2近距离路过超大黑洞的研究,不仅让盖兹等人揭开了这个神秘天体的真实面目,还帮助他们更进一步理解了银心超大黑洞对周围的恒星带来的影响。他们的团队证明,G2曾是一对共同环绕黑洞运转的双星,后来合二为一,并成了一颗极其巨大的恒星,却又被尘埃和气体包裹,在黑洞强大引力场的操控翩翩起舞。G2并非个例。
用凯克天文台研究过银心超大黑洞附近上千颗恒星的盖兹说,我们看到的是黑洞附近全新的一类恒星,这也是黑洞强大影响力的结果之一。
盖兹指出,我们银河系中的大质量恒星大都是成双成对的。当两颗恒星合并成一颗时,这颗恒星会持续膨胀长达上百万年,然后才会最终平静下来,她解释说,此类事件发生的频率或许超过我们的预期。银河系中心的恒星质量较大,大都是双星。
我们之前已经观测到但是无法理解的许多恒星,有可能就是现在已经平静下来的双星合并事件的最终结果。而G2这个让人着迷的天体,目前仍处在双星合体之后的膨胀阶段。盖兹表示,G2近距离靠近银心黑洞,是我天文学职业生涯里最受瞩目的天象事件之一。
我们看到的这些关于黑洞的现象,是你在宇宙的任何其他地方都不可能看到的,盖兹说,我们正用一种从前根本不可能做到的方式,开始理解黑洞的物理性质,这样的研究只有在银河系的中心才有可能做到。相关的研究论文,11月3日发表在《天体物理学报通讯》(Astrophysical Journal Letters)上。