银河系中心超大质量黑洞附近恒星形成的迹象

时间：2021-09-02 18:25:04 来源：

银河系中心的ALMA和超大型阵列（VLA）图像组合。超大质量黑洞以其传统符号Sgr A *标记。用ALMA拍摄的红色和蓝色区域表示一氧化硅的存在，这是恒星形成的指示。蓝色区域的速度最高，以每秒150-200公里的速度爆炸。用VLA成像的绿色区域可追踪黑洞周围的热气，并对应3.5乘4.5光年的面积。

利用ALMA，科学家们在银河系中心超大质量黑洞附近发现了恒星形成的迹象。

使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）的天文学家已经发现，危险地靠近银河系中心超大质量黑洞的恒星形成迹象。如果得到证实，这将是首次在如此接近银河系中心的地方观测到恒星形成。

我们银河系的中心位于射手座的方向，距离我们27,000光年，它是一个巨大的黑洞的所在地，黑洞的质量为400万个太阳。从这个引力庞然大物向外延伸了许多光年，这是一个动荡的空间区域，被认为被如此巨大的潮汐力所破坏，以至于任何恒星形成的尘埃和气体云都将被拉长并切碎，直到婴儿恒星出现之前。

然而，面对这些极端的可能性，ALMA发现了讲故事的喷流，这些喷流是从似乎是密集的气体和灰尘茧中喷出的。如果在更平静的环境中观察到这些喷流，则表明它们形成了一颗年轻的恒星。结果被接受发表在《天体物理学杂志快报》上。

西北大学的法哈德·约瑟夫·扎德（Farhad Yusef-Zadeh）说：“人们认为很难在超大质量黑洞附近形成恒星。”“这是因为黑洞的重力产生了极大的潮汐力，这些潮汐力会拉伸和拉长分子云，从而阻止它们积累足够的质量以触发恒星形成。”但是，我们似乎发现的是，尘埃和气体斑块变得如此密集，以至于它们能够克服其恶劣的环境。

尤塞夫·扎德（Yusef-Zadeh）和他的同事推测，这些分子云已经变得如此庞大和密集，可能是通过碰撞而发生的，它们越过了允许内部重力接管的最重要的阈值，引发了一系列不可避免地导致诞生的事件一颗新星。随着这一过程的发展，这些云中的物质会聚在一起并坍塌成越来越密的物质，并开始旋转得越来越快。这种快速旋转，可能与恒星的磁场相结合，使某些物质加速并沿着新生恒星的旋转轴将其发射到太空中。天文学家通过追踪分子云中相对丰富的一氧化硅（SiO）分子的存在，能够检测出这些特征性的物质射流。当在恒星形成过程中受到激发时，SiO会在微波或毫米范围内发射一组非常特定的光波长。这正是ALMA设计要研究的光之窗。

Yusef-Zadeh说：“ SiO是分子流出的极好的示踪剂。”“我们在这些来自ALMA的图像中看到的是外流，看起来非常像我们在银河系其他地方的恒星形成区域中看到的那样。因此环境可能会有很大的不同，但是一旦您找到合适的条件，就会发生坍塌，并且您可以创建我们观察到的普通恒星或中等质量恒星。”

十多年来，天文学家一直对星系的起源感到困惑，这些星系围绕着潜伏在我们银河系中心的黑洞而旋转。这些巨大的年轻恒星（不到1000万年历史）正在飞过一个被认为与他们无关的太空区域。天文学家认为，他们要么在更平静的条件下在其他地方形成并向内迁移，要么以某种方式克服了动荡的童年，成为相对正常且经过适当调整的恒星物体。“尽管银河系中心附近的恒星问题仍然悬而未决，但ALMA绝对有力量和敏感性来揭开谜底，”美国国家射电天文台（NRAO）的北美ALMA项目科学家Al Wootten说）在弗吉尼亚州的夏洛茨维尔。“这些最新研究确实表明，恒星形成所需的条件可能比我们以前认为的更接近银河系中心。”

这些结果是ALMA科学验证计划的一部分。数据仅使用ALMA最终的全部66根天线中的12根来获取。CARMA的早期数据，即毫米波天文学的组合阵列，为这项研究做出了贡献。

出版物ApJL（印刷中）

研究报告的PDF副本：ALMA银河中心的观测：Agr附近的SiO流出和高质量恒星形成*

图像：Yusef-Zadeh等人，ALMA（ESO，NAOJ，NRAO），NRAO / AUI / NSF

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