一幅插圖顯示，在銀河系中心的系中心超大質量黑洞周圍，一顆大質量恒星正在吞噬一顆較小的食人恒星（圖片來源：uux.cn/Robert Lea（與Canva共同創作））
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（Robert Lea）：科學家們發現了銀河系中心一些恒星明顯年輕背后的可怕秘密——這些恒星參與了圍繞銀河系超大質量黑洞人馬座a*或Sgr a*的宇宙毀滅德比。
就像17世紀連環殺手伊麗莎白·巴托里（Elizabeth Bathory）的恒星宇宙版本一樣，據說她試圖通過沐浴受害者的保持血液來保持年輕的光彩，其中一些恒星似乎通過撞擊鄰居的年輕恒星并用偷來的恒星材料包裹自己來保持年輕。這種吃人的銀河過程使恒星受害者成為一顆奇怪的、被剝光的系中心“僵尸”恒星，也注定了吃人恒星的食人早逝。
這只是恒星西北大學科學家對1000顆圍繞銀河系中心超大質量黑洞運行的密集恒星進行模擬后得出的奇怪發現的一部分。
西北大學的保持研究負責人兼科學家Sanaea C.Rose告訴Space.com：“觀測其他星系的中心非常困難，因為它們太遠了。年輕研究我們自己的銀河星系中心可以告訴我們所有星系中心發生了什么。”
銀河系的系中心中心是天文學家可以從地球上觀測到的最極端的環境之一。這個區域是食人Sgr A*的所在地，它不僅是一個質量相當于450萬個太陽的黑洞，而且是一個由100多萬顆恒星環繞的宇宙怪物。
這些恒星被擠在一個約4光年寬的區域，大約相當于太陽與其最近的恒星鄰居半人馬座比鄰星之間的距離。這意味著像恒星碰撞這樣的事件在銀河系人口稀少的地區相對罕見，在Sgr A*周圍幾乎很常見。
羅斯說：“銀河系中心的超大質量黑洞被一個密度非常高的星團包圍，其中許多恒星在軌道上以每秒數百至數千英里的速度旋轉。”。
因此，研究銀河系狂暴的心臟可以揭示恒星在超大質量黑洞極端引力的影響下是如何行為、進化和相互作用的
關于宇宙毀滅德比的部分
雖然該團隊的模擬考慮了許多因素和特征，如恒星質量和星團密度，但在確定銀河系中心附近恒星的命運時，其中一個因素尤為重要。
Rose解釋說，一般來說，一顆恒星與Sgr a*的距離很好地表明了它是否會與另一顆恒星相撞，以及會發生什么樣的碰撞。
她說：“距離超大質量黑洞越近，星團的密度就越大，因此碰撞的可能性就越大。”。“這有點像在高峰時段穿過紐約市一個擁擠得令人難以置信的地鐵站。如果你沒有與其他人相撞，那么你就會非常靠近他們。”
恒星離a*中士越近，黑洞的巨大引力就越快地將其旋轉。因此，超大質量黑洞附近的恒星可以以每小時1800萬英里（每小時2900萬公里）左右的速度移動，這使得銀河系的中心地帶更像是一場拆遷德比，而不是擁擠的紐約地鐵。
這意味著，Sgr A*最內側區域的碰撞，即地球和太陽之間距離約2000倍以內的區域，即0.01秒差距，往往具有破壞性。

銀河系中心的超大質量黑洞Sgr A*正在進行一場宇宙毀滅德比（圖片來源：uux.cn/EHT Collaboration）
在Sgr A*大約0.01秒差距內的這些恒星經常相互碰撞，但這很少是正面碰撞。這意味著，就像一輛拆遷德比車在行駛前保險杠被扯掉一樣，撞擊會導致一顆恒星脫落外層，然后與另一個鄰居一起在碰撞路線上奔跑。
羅斯說：“它們互相攻擊，然后繼續前進。它們只是互相擦傷，就好像在激烈地擊掌。”。
然而，經歷這種混亂的恒星損失了多少物質，取決于它移動的速度以及它與碰撞的恒星重疊的程度。這些破壞性碰撞的一個結果是，由于沐浴在前者釋放出的富含氫氣的噴出恒星物質中，恒星和看起來年輕的恒星形成了一個奇怪的群體。
然而，獲得這種年輕的外表是有代價的。一顆恒星的質量越大，它就越快燃燒掉其固有核聚變所需的燃料，這一過程可以防止它在自身重力下坍塌。因此，通過堆積這些被盜的物質，這些大質量恒星縮短了自己的生命。
離Sgr A*更遠，大約0.1秒差距，大約是太陽和地球距離的21000倍，恒星碰撞的頻率更低，速度更慢。Rose及其同事的模擬表明，當這些較慢的碰撞發生時，兩顆恒星很可能會完全合并為一顆巨星。
她補充道：“0.01秒差距以外的碰撞更有可能使碰撞恒星合并。”。“距離Sgr A*0.1秒差距以內的恒星一生中至少有一次碰撞的幾率非常高。”
Rose解釋說，使用這個模型來解決對銀河系中心恒星的一些無法解釋的觀測，最令人滿意的方面之一是它基于一個相對簡單的計算。
她說：“我個人發現，我的研究非常特別，因為它是基于碰撞時間尺度的計算，這是大學物理教育相對早期教授的。”。“用一個相對簡單的計算來了解一個極其復雜的環境，這與我們在太陽能社區遇到的任何環境都不一樣，真是太棒了。”
到目前為止，該團隊已經使用該模型進行了兩項研究，一項于本月發表在《天體物理雜志快報》上，另一項于2023年9月發表，但他們還沒有完成。
Rose總結道：“下一步是對目前模型中的物理進行擴展。”。“銀河中心是一個極其復雜的環境，所以我們總是可以添加一些東西，但我們的工作從來沒有完成！”
羅斯星期四（4月4日）在加利福尼亞州薩克拉門托舉行的美國物理學會4月會議上介紹了這項研究，這是“粒子天體物理學和銀河中心”會議的一部分。

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