银河系中心黑洞附近首次发现双星系统

据《自然·通讯》杂志17日发表的一篇论文，科学家在银河系中心的超大质量黑洞附近发现了一个双星系统。这也是迄今为止在超大质量黑洞附近发现的第一对恒星，人们对这类系统虽然早已有所预测，但一直未能检测到。该发现为研究银河系恒星动力学和演化历程带来了新见解。

这幅图像显示了新发现的双星D9的位置，它正围绕着人马座 A*运行。切面显示的是欧洲南方天文台甚大望远镜上的SINFONI摄谱仪探测到的双星系统。光谱显示，当两颗恒星相互绕行时，D9周围氢气发出的光会周期性地向红色和蓝色波长振荡。图片来自：欧洲南方天文台

超大质量黑洞质量介于100万倍至100亿倍太阳质量之间，理论认为，包括银河系在内所有星系的中心，都潜伏着这样的“怪物级”天体。位于银河系银心的黑洞人马座A*，是离地球最近的超大质量黑洞。北京时间2022年5月12日晚9时，事件视界望远镜（EHT）合作组织发布了一项“开创性成果”——黑洞人马座A*的首张照片，这也是人类有史以来获得的第一张黑洞照片。

人马座A*被高速恒星和尘埃天体环绕，它们被统称为S星团。人们预测S星团中存在双星系统（两颗恒星围绕同一重心，被引力彼此约束），但此前从未探测到。过去的研究认为，由于恒星与人马座A*的相互作用，这类恒星不太可能稳定存在。

激光导引星（LGS）从望远镜发射，瞄准银河系中心，即银河系最亮部分的中心。借助安装在望远镜中的这一红外仪器，天文学家可以“看穿 ”并研究银河系复杂而湍急的核心，那里正潜伏着一个超大质量黑洞。图片来自：《自然·通讯》

德国科隆大学研究团队此次利用甚大望远镜和凯克望远镜的档案数据，首次在S星团里探测到一个双星系统。该系统被称为D9，由双星D9a和D9b组成，年龄相对较轻，预计约270万年，可能形成于S星团的外部。

进一步分析表明，这一系统在S星团内的稳定期已经走到尽头：由于黑洞的影响，双星系统的两个部分可能会在较近的未来合并。对D9的探测表明，这类双星系统在从S星团外迁移到内部后，能够在星团里存续约100万年。

这些发现也为天文学家了解人马座A*轨道上恒星的潜在演化路径带来了新的见解。