万益资讯网

在银河系正中央,潜伏着一个质量相当于400万个太阳的超大质量黑洞,人马座A*(S

在银河系正中央,潜伏着一个质量相当于400万个太阳的超大质量黑洞,人马座A*(Sgr A*)。按常理,黑洞身边本该是年老恒星的坟场,但天文学家偏偏在那里发现了一大批年轻的大质量恒星。它们的年龄都不超过1500万年,对恒星来说非常年轻。

更奇怪的是,这些年轻恒星分成了三伙,轨道彼此格格不入。

最里面是一群被称为S恒星的恒星,轨道又扁又歪,方向随机,在极近的距离上乱飞。往外一点是一盘更重、更热的大质量恒星,整整齐齐沿着顺时针方向一起转动。最外层则是一些轨道七扭八歪、倾斜角度各不相同的恒星,散布在更广阔的区域里。

三群恒星都很年轻,运动方式却天差地别。过去几十年,天文学家提出了各种理论,试图分别解释它们,但没有一个模型能把三者同时说通。它们是否来自同一天体事件,一直是银河系中心最大的悬案之一。

北京科学技术研究院郑晓晨领衔的团队最近给出了一个统一答案。他们发表在arXiv预印本平台上的新模型认为,这三群恒星可能来自同一个围绕人马座A*的气体盘,诞生时间大致相同。让一切变得复杂的关键角色,是一个潜伏在更远轨道上的中介质量伴天体,质量约为太阳的1万倍,可能是一个致密星团,也可能是一个中等质量黑洞。

这个伴天体的引力像一把慢动作的雕刻刀。它在更外侧绕黑洞运行,持续数百万年,一点点重塑年轻恒星的轨道形状。与此同时,恒星之间也在互相拉扯,不断交换能量和角动量,后者决定了轨道转动的方向和快慢。

靠近中心的恒星被搅得最厉害,轨道变得越来越扁、越来越乱,最终形成了今天看到的高偏心率、随机倾斜的S恒星群。偏心率高的意思就是轨道拉得很长,不像地球绕太阳那样接近圆形。外围恒星受的扰动小得多,那个顺时针转动的盘状结构就保留了下来。更外层的恒星虽然轨道也被扭得倾斜各异,但还没有被彻底打散。

这个模型同时复现了所有观测特征:S恒星又扁又乱的轨道、外盘的有序顺时针转动,以及最近在S恒星轨道分布中发现的一个神秘空隙。此前的模型要么只能解释其中一部分,要么需要的时间比恒星本身的寿命还长。而郑晓晨团队提出的轨道重构,在1500万年内就能完成。

研究团队还指出了一个具体的嫌疑对象:IRS-13E星团。它位于距离人马座A*约0.42光年的位置。按照模型,IRS-13E的质量和位置都恰好能扮演那个中介质量伴天体的角色。在银河系中心这样拥挤的地方,这个距离已经算是近在咫尺,但要精确测定一个星团的运动和内部结构仍然不容易。

未来更高精度的观测将检验IRS-13E是否按模型预测的轨迹运动。如果得到确认,就意味着在银河系最核心的区域,除了那个400万倍太阳质量的超大黑洞之外,还藏着另一个大质量天体。它用数百万年的时间,把一群年轻恒星的轨道雕刻成了我们今天看到的三种模样。

~~~~~~

图为银心人马座A*附近年轻恒星激发过程示意图,图源:arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2606.08971

信源:Jarman, Sam. "A single origin story for the Milky Way's most mysterious stars." Phys.org, edited by Gaby Clark, 26 June 2026