一群“星際研磨機(jī)”黑洞可能潛伏在我們銀河系塵土飛揚(yáng)的核心中

有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞位于我們銀河系的中心。那里還有很多其他的東西。年輕恒星、氣體、塵埃和恒星質(zhì)量黑洞.這是一個(gè)正在發(fā)生的地方。

它還被星際氣體和塵埃的面紗所包圍，這意味著我們無(wú)法在可見(jiàn)光下觀察該地區(qū)。我們可以通過(guò)紅外線和無(wú)線電來(lái)觀察該地區(qū)的恒星，那里的一些氣體會(huì)發(fā)出無(wú)線電光，但恒星質(zhì)量的黑洞大多仍然是個(gè)謎。

一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)是，我們沒(méi)有一個(gè)很好的測(cè)量黑洞的數(shù)量。傳統(tǒng)的恒星形成模型表明，在超大質(zhì)量黑洞人馬座 A* 最近的區(qū)域可能只有 300 顆。

其他模型表明，Sgr A* 的形成本身可能觸發(fā)了數(shù)百個(gè)恒星質(zhì)量黑洞的形成。但是天文學(xué)與天體物理學(xué)表明恒星質(zhì)量黑洞的數(shù)量要高得多。

這個(gè)新模型背后的想法是，與銀河系的其他部分相比，Sgr A* 附近的中心區(qū)域充滿(mǎn)了氣體和塵埃。這意味著大型 O 型和 B 型恒星很容易形成。

這些恒星的壽命非常短，因此會(huì)以超新星的形式死亡。它們的核心會(huì)坍縮成黑洞，其余的物質(zhì)會(huì)被拋棄，可以制造新的恒星。隨著時(shí)間的推移，該地區(qū)的黑洞會(huì)隨著新的恒星周期的誕生和死亡而積累。

最終，該地區(qū)將充滿(mǎn)足夠多的黑洞，以至于恒星和黑洞之間的碰撞將很常見(jiàn)。黑洞會(huì)逐漸將恒星撕裂，攪動(dòng)該區(qū)域以加速恒星和黑洞的形成。作者將這種模型稱(chēng)為 star grinder。

如果這個(gè)模型是正確的，那么我們銀河系的中心每立方秒差距可能有數(shù)百萬(wàn)或數(shù)十億個(gè)恒星質(zhì)量的黑洞。任何進(jìn)入該區(qū)域的恒星都會(huì)有危險(xiǎn)。這是一個(gè)迷人的想法，但我們?cè)撊绾巫C明呢？為此，作者著眼于一個(gè)稱(chēng)為碰撞時(shí)間的統(tǒng)計(jì)概念。

對(duì)于區(qū)域中給定密度的黑洞，恒星和黑洞碰撞之前存在平均時(shí)間。這個(gè)碰撞時(shí)間取決于該區(qū)域中黑洞的數(shù)量和恒星的大小。顯然，黑洞數(shù)量越高，碰撞時(shí)間越短，而且恒星越大，發(fā)生碰撞的可能性就越大。

該團(tuán)隊(duì)計(jì)算了各種分布的碰撞時(shí)間，然后將他們的結(jié)果與我們觀察到的結(jié)果進(jìn)行了比較。由于銀河系中心最大的恒星最容易被探測(cè)到，因此我們很清楚有多少顆恒星。根據(jù)觀測(cè)，與銀河系的其他部分相比，該地區(qū)最大的 O 型恒星較少。

這表明 O 型恒星經(jīng)歷了黑洞研磨。該地區(qū)有很多較小的 B 型恒星，這表明它們并不經(jīng)常遇到黑洞。根據(jù)他們的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，作者認(rèn)為，在 Sgr A* 周?chē)膮^(qū)域，每立方秒差距大約有 1 億個(gè)黑洞。

作者還指出，這個(gè)模型可以解釋我們銀河系暈中存在超高速恒星的原因。我們知道大約有十幾顆恒星，它們的速度如此之快，它們會(huì)逃離我們的銀河系。

恒星獲得這種速度的一種方法是與黑洞近距離接觸。我們觀察到的超高速恒星的數(shù)量可能是由銀河系中心的近距離相遇引起的。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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