天文物理學家 Avi Loeb 發表了對位於銀河系中心超大質量黑洞人馬座 A 附近一顆 1.5 個太陽質量恆星的軌道動力學的詳細分析。這位科學家的結論是基於最近的觀測結果，這些觀測結果表明該宇宙物體周圍有一個極其封閉且快速的軌道。這項研究有助於了解銀河系核心存在的極端環境。研究人員表示，這個天體如此接近視界的存在對強引力交互作用區域中恆星形成的傳統模型提出了挑戰。
這顆屬於繞著銀河中心運行的天體群的特定恆星的發現，為極端重力環境的物理學提供了寶貴的數據。中央黑洞被科學界稱為人馬座 A，估計質量為 430 萬個太陽質量。幾十年來，天文學家一直在追蹤這些物體的軌跡，以測試阿爾伯特愛因斯坦廣義相對論的預測。勒布使用新的公制資料來計算所涉及的潮汐力和星體破裂的風險。結果表明，即使在巨大引力的影響下，該物體也能保持其結構完整性。
阿維·勒布分析的軌道技術細節
該天體的軌道因其體積小且完成平移的速度而引起人們的注意。計算表明，該物體距離人馬座 A 中心的最大距離是具有這種質量成分的恆星有史以來記錄的最小距離之一。這種接近性使氣體結構受到嚴重的相對論效應的影響，包括重力紅移和高級軌道進動。這位天文物理學家使用天文動力學方程式來繪製恆星在未來幾十年的行為。
- 估計的恆星質量恰好是太陽質量的 1.5 倍。
- 中心吸引力天體的集中質量為 430 萬個太陽質量。
- 天文物理學家團隊認為該軌道是在非常封閉的軌道上發展的。
- 該研究評估了羅希極限，以確定恆星毀滅前的最小距離。
收集的數據表明，恆星繞軌道運行的速度相當於最近點處光速的相當大一部分。這一因素使該系統成為研究緻密體之間相互作用的完美天然實驗室。阿維·勒佈在他的文章中強調，持續監測將有助於繪製銀河系中心區域累積暗質量的分佈圖。軌道平面周圍灰塵和其他碎片的堆積使得難以捕捉清晰的影像，需要使用安裝在大型地面望遠鏡上的先進紅外線感測器。
對目前恆星形成模型的影響
由於銀河系核心的惡劣條件，一顆如此接近人馬座 A 的年輕、有結構的恆星的存在引起了天體物理學家的興趣。先前的理论表明，超大质量黑洞产生的潮汐力将阻止气体云在该区域凝结并产生新的恒星。科学界最有可能辩护的情况是，这些天体在更遥远的地区形成，并在数百万年的时间里迁移到星系中。阿维·勒布 (Avi Loeb) 提出的运动学分析强化了动态捕获机制在星系中心高效运行的假设。
科學文章中討論的另一點涉及在人馬座 A 附近觀察到的恆星的化學成分。能夠遷移到如此深軌道的恆星往往具有較高的金屬豐度，這改變了它們與局部輻射相互作用的方式。研究人員計算了天體在引力擾動改變其命運之前的剩餘壽命。在遙遠的未來，這顆恆星確實有可能被黑洞吞噬或高速噴射出銀河系。天文學家打算在未來幾個月內利用太空望遠鏡的綜合數據來完善軌道偏心率參數。
監測銀河系中心的下一步
國際天文學界計劃開發新的觀測儀器來持續監測這個軌道系統。主要目標是以毫米級精度測量恆星通過最接近超大質量黑洞的點時徑向速度的變化。這些數據將用於驗證試圖解釋遙遠星系運動異常的替代重力模型。地球自適應光學技術的進步極大地減少了銀河系中心圖像中由地球大氣層造成的畸變。
智利和夏威夷正在建造的新望遠鏡將能夠更有效地隔離這顆恆星的光。阿維·勒布指出，了解這個系統有助於破解整個可觀測宇宙中活躍星系核的行為。持續監測應該產生一個強大的資料庫，該資料庫將在多個全球研究機構之間共享。科學家希望透過鄰近恆星的軌道行為收集有關人馬座 A 本身旋轉的明確資訊。