W. M. Keck天文臺(tái)在夏威夷莫納克亞山(Mauna Kea)進(jìn)行了二十年的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)一種被稱(chēng)為X7的特殊云在加速向銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞加速時(shí)被拉開(kāi)。

自2002年以來(lái)，加州大學(xué)洛杉磯分校銀河中心軌道計(jì)劃(GCOI)和凱克天文臺(tái)的天文學(xué)家一直在追蹤這種塵土飛揚(yáng)的氣體細(xì)絲的演變;凱克天文臺(tái)強(qiáng)大的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)拍攝的高角分辨率近紅外圖像顯示，X7已經(jīng)變得如此細(xì)長(zhǎng)，以至于它現(xiàn)在的長(zhǎng)度是地球和太陽(yáng)之間距離的3倍(或000個(gè)天文單位)。

這項(xiàng)研究發(fā)表在今天的《天體物理學(xué)雜志》上。

“這是一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)，可以在高分辨率下觀察黑洞潮汐力的影響，讓我們深入了解銀河系中心極端環(huán)境的物理學(xué)，”加州大學(xué)洛杉磯分校助理研究員Anna Ciurlo說(shuō)。

潮汐力是拉伸接近黑洞的物體的引力;最靠近黑洞的物體一側(cè)比最遠(yuǎn)的一側(cè)被拉得更強(qiáng)烈。

“令人興奮的是在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)看到X7的形狀和動(dòng)力學(xué)的重大變化，因?yàn)殂y河系中心的超大質(zhì)量黑洞的引力影響了這個(gè)物體，”共同作者蘭迪坎貝爾說(shuō)，凱克天文臺(tái)的科學(xué)運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)人。

X7的質(zhì)量約為50個(gè)地球，位于我們銀河系黑洞周?chē)能壍郎?，稱(chēng)為人馬座A*(或Sgr A *)，需要170年才能完成。

“我們預(yù)計(jì)銀河系黑洞施加的強(qiáng)大潮汐力最終將在X7完成一個(gè)軌道之前將其撕裂，”共同作者，加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)和天文學(xué)教授Mark Morris說(shuō)。

根據(jù)其軌跡，該團(tuán)隊(duì)估計(jì)X7將在2036年左右最接近Sgr A *，然后在不久之后完全消散。構(gòu)成X7的氣體和塵埃最終將被拖向Sgr A*，并在升溫并螺旋進(jìn)入黑洞時(shí)產(chǎn)生一些煙花。

這些發(fā)現(xiàn)是對(duì)X7輕微偏心軌道路徑的首次估計(jì)，也是迄今為止對(duì)其外觀，形狀和行為的顯著變化的最有力的分析。為了觀察X7，該團(tuán)隊(duì)使用了凱克天文臺(tái)的OH抑制紅外成像光譜儀(OSIRIS)和第二代近紅外相機(jī)(NIRC2)，并結(jié)合了凱克I和凱克II望遠(yuǎn)鏡上的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。

X7顯示出一些與圍繞Sgr A*運(yùn)行的其他奇怪的塵埃物體相同的觀測(cè)特性，稱(chēng)為G天體，它們看起來(lái)像氣體，但表現(xiàn)得像恒星。然而，與G物體相比，X7的形狀和速度結(jié)構(gòu)發(fā)生了更大的變化。伸展的氣體和塵絲快速移動(dòng)，以每秒490英里的速度計(jì)時(shí)。由于黑洞的質(zhì)量非常大，它附近的一切都比我們通常在銀河系其他任何地方看到的都要快得多。

雖然X7的起源仍然是一個(gè)等待解鎖和確認(rèn)的秘密，但研究小組確實(shí)有一些關(guān)于其可能形成的線索。

“一種可能性是X7的氣體和塵埃在兩顆恒星合并的那一刻被噴射出來(lái)，”Ciurlo說(shuō)。“在這個(gè)過(guò)程中，合并的恒星隱藏在塵埃和氣體的外殼中，這可能符合G物體的描述。噴射的氣體可能產(chǎn)生了類(lèi)似X7的物體。

研究小組將繼續(xù)與凱克天文臺(tái)一起監(jiān)測(cè)X7的巨大變化，因?yàn)楹诙匆Φ牧α繉⑵淅_(kāi)。

“能夠研究我們銀河系中心的極端環(huán)境是一種榮幸，”坎貝爾說(shuō)。“這項(xiàng)研究只能利用凱克的精湛能力來(lái)完成，并在受人尊敬的Maunakea進(jìn)行，對(duì)這個(gè)特殊地點(diǎn)的榮譽(yù)和尊重。

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