在银河系超大质量黑洞附近发现了许多神秘物体

天文学家在银河系中心发现了几个奇异的天体，它们在尘埃的烟雾中隐藏着自己的真实身份;它们看起来像气体云，但表现得像恒星。在丹佛举行的美国天文学会会议上，由加州大学洛杉矶分校博士后学者Anna Ciurlo领导的一组研究人员公布了他们的研究成果，他们使用了来自夏威夷Maunakea的W. M. Keck天文台的12年数据。这些紧凑的尘埃星体以极快的速度移动，并且靠近我们星系的超大质量黑洞。看着他们年复一年地搬家是很有趣的。“他们是怎么到达那里的？它们会变成什么呢？他们一定有一个有趣的故事要讲。

研究人员通过利用凯克天文台的oh -抑制红外成像光谱仪(OSIRIS)对星系中心气体动力学进行光谱测量，发现了这一现象。凯克天文台科学行动负责人兰迪·坎贝尔说：我们开始这个项目的想法是，如果我们仔细观察超大质量黑洞附近复杂的气体和尘埃结构，我们可能会发现其形状和速度的细微变化。发现一些具有非常明显的运动和特征的物体，并将它们归入G-object类，或尘埃星体，是非常令人惊讶的。十多年前，天文学家首次在银河系的巨大黑洞中发现了G-objects，G1于2004年首次被发现，G2于2012年被发现。直到最近一次接近超大质量黑洞之前，人们都认为这是气体云。

G1和G2设法在黑洞的引力作用下幸存下来，这种引力作用能将气体云撕碎。加州大学洛杉矶分校天文学教授马克·莫里斯(Mark Morris)说：如果它们是气体云，G1和G2就不可能保持完整。恒星已经变得如此之大，以至于潮汐力施加由中央黑洞可以实现物质的恒星大气当星星足够接近时，但有一个恒星核心与足够的质量保持不变。问题是，它们为什么这么大？看起来，大量的能量被倾倒在g物体上，导致它们膨胀，并比一般的恒星长得更大。GCOI认为，这些g -object是恒星合并的结果——在那里，由于巨大的黑洞的引力影响，两颗相互环绕的恒星，即双星相互碰撞。在很长一段时间里，黑洞的引力改变了双星的轨道，直到它们碰撞。这种剧烈的合并产生的结合物可以解释能量从何而来。

在这样的合并之后，产生的单个物体会被“膨胀”，或者膨胀，持续相当长的一段时间，可能是100万年，然后才会安定下来，看起来像一颗正常大小的恒星。GCOI的创始人兼董事安德烈·盖斯(Andrea Ghez)说：我觉得这是最令人兴奋的，如果这些对象确实是双星系统，推动合并通过他们的交互与中央超大质量黑洞，这可能为我们提供洞察这一过程可能负责最近发现的恒星质量黑洞合并,通过引力波探测到。G-objects与众不同之处在于它们的“浮肿”。一颗恒星被一层厚得天文学家无法直接看到的尘埃和气体包裹，这是很罕见的。他们只看到了炽热的尘埃。为了通过朦胧的环境看到这些物体，Campbell开发了一个名为osirisvolume Display (OsrsVol)的工具。

这个三维光谱图像数据立方体是用OsrsVol软件制作的，简称OsrsVol，简称osiriss - volume Display。Keck天文台科学行动负责人兰迪·坎贝尔开发了这个自定义的体绘制工具，将G3、G4和G5从背景辐射中分离出来。一旦进行了三维分析，团队就可以清楚地分辨出g -物体，这使得他们能够跟随他们的运动，并观察他们在超大质量黑洞周围的行为。图片：W. M. Keck Observatory

OsrsVol允许我们从背景辐射中分离出这些g -object，并从三个维度分析光谱数据：两个空间维度和提供速度信息的波长维度。一旦我们能够分辨出三维数据立方体中的物体，我们就可以跟踪它们相对于黑洞的运动。20年来，凯克天文台每年都在使用最先进的仪器和技术对银河系中心进行观测。这本身就提供了一个非常高质量和一致的数据集，这使我们能够深入分析数据。这些新发现的红外源可能是g - objectsg3、G4和G5，因为它们具有G1和G2的物理特性。研究小组将继续跟踪g -object的轨道大小和形状，这可能为它们如何形成提供重要的线索。

当这些尘埃状的致密天体接近超大质量黑洞时，天文学家们将会特别关注。这将使他们进一步观察他们的行为，看看这些物体是否像G1和G2一样完好无损，或者成为超大质量黑洞的零食。只有这样，他们才会放弃自己的本性。我们要等上几十年才能实现这一目标，对G3来说是20年，对G4和G5来说是几十年。与此同时可以通过使用奥西里斯跟踪这些浮肿的动态进化来了解更多。理解G-objects可以教会我们很多关于银河系中心迷人而又神秘的环境。

博科园-科学科普｜来自：凯克天文台