紧贴黑洞，默默生长：天文学家在银河系中心发现一个奇怪的物体

一颗年轻的恒星？

距离地球大约3万光年的银河系中心（左），以及被气团X3包裹在内的年轻恒星X3a（右）。Florian Peißker

银河系中心是一个十分奇怪的地方。那里不但有一个质量约为太阳400万倍的超大质量黑洞，还有许多连天文学家也叫不出名的怪东西。它们的存在或许证明了一个道理：在极端环境下，很多事情会开始变得不合常理。

近日，一个由德国科隆大学领导的国际科研小组，又在银河系中心的黑洞旁发现了一个神秘物体。

观测显示，这个神秘物体带有新生恒星的特征，很像是一颗刚刚诞生不久的恒星。一颗新生的恒星如果出现在别处，可能并不会引起人们的多大注意；但它如果出现在距离银河系中心超大质量黑洞很近的地方，情况就让人费解了。

一般认为，银河系中心超大质量黑洞附近的环境十分极端，兼具高动态和强辐射的特点。在这样的动荡环境中，就连云团也会被撕成碎片，恒星更是极不可能形成的。我们在这里只可能发现那些形成时间较早的恒星——它们通常形成于数十亿年前，并因与其他天体的引力互动，而被迫来到了黑洞身边。

然而在过去二十年间，天文学家逐渐开始在银心附近发现了一些极为年轻的恒星。这些恒星的出现，让人们开始质疑原有的认识。

此次发现的这个神秘物体被研究人员命名为X3a，被一个名叫X3的气团包裹在内。如果它真是一颗恒星，那么它的形成时间不会超过几万年；它的个头还十分庞大——其体积是太阳的10倍，质量达到了太阳的15倍。

在对银心周边进行了多波段的观测和分析之后，研究人员在距离黑洞大约数光年的地方，发现了一个环绕黑洞运行的物质环。这个物质环内部温度极低，且能有效屏蔽强辐射，环境较为稳定，理论上可以为恒星的诞生提供庇护。

根据观测数据，研究人员推测气团X3原来可能就属于这个环绕黑洞的物质环。在那里，它的质量能够逐渐积累至太阳的百倍，然后其内部在自身引力的作用下发生了坍缩，孕育出了恒星的胚胎。

但X3和X3a又是如何离开这个物质环，来到黑洞身边的呢？观测结果显示，类似X3这样的云团在这个物质环内还有很多。理论上，这些云团之间的相互影响，会导致它们中的一部分失去动量，逐渐向银心黑洞坠落。X3以及其内部的年轻恒星X3a，可能就是因为这个原因，逐渐“下沉”到距离黑洞较近的轨道上的。

所以归根结底，从天体物理学的角度看，银河系中心黑洞附近的环境依然是不适合孕育新恒星的；而对于身涉险境的X3a而言，它的命运也很难预料。

参考
X3: A High-mass Young Stellar Object Close to the Supermassive Black Hole Sgr A*
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aca977