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这幅艺术家概念图描绘了银河系中心被称为人马座A(A星)的超大质量黑洞。
它被一个由炽热气体组成的旋转吸积盘环绕。
图片来源:美国国家航空航天局、欧洲空间局、加拿大空间局、拉尔夫克劳福德(STScI)
詹姆斯韦伯太空望远镜的最新观测结果显示,位于银河系中心附近的恒星IRS3正在大量损失质量,导致其周围的包层不断膨胀。
在银河系中心的超大质量黑洞附近,一颗成熟恒星正在向太空释放大量的气体和尘埃。
对IRS3的观测表明,这些物质形成了一个异常巨大的包层,在这个包层中,天文学家们尽管处于星系中心周围的极端环境中,仍然探测到了水分子。

科隆大学天体物理研究所的PD博士弗洛里安派斯克尔领导了这项研究。
派斯克尔的团队参与了欧洲詹姆斯韦布空间望远镜(JWST)研究邻近星系的联盟,他们研究的是人马座A(SgrA)周围的区域,这是银河系中心的超大质量黑洞。

这些研究结果发表在《天文学与天体物理学》期刊上。
为了研究IRS3,天文学家使用了詹姆斯韦布空间望远镜(JWST)的中红外仪器(MIRI),该仪器在中红外波段观测宇宙,部分由天体物理研究所研发。
IRS3距离人马座A约0.6光年,即42000个天文单位。

一个天文单位是地球与太阳之间的平均距离。
旅行者1号作为距离地球最远的人造物体,走完这段距离大约需要10000年。
然而,在星系尺度上,IRS3与黑洞的距离却异常近。

IRS3有一个巨大的外壳
IRS3被一个从这颗恒星向外延伸约1万天文单位的包层所环绕。
成熟恒星周围可以形成巨大的包层,但IRS3很不寻常,因为尽管人马座A附近有数百万颗恒星,但在它的紧邻区域却没有已知的类似天体。

我们星系的中心以及超大质量黑洞SGRA的周围环境。
图片来源:ESOF.Peissker
利用MIRI进行的详细观测也改变了人们对IRS3当前状态的认知。
与早期研究相反,Peißker及其同事得出结论,这颗恒星正处于一个被称为超风的阶段。
在天体物理学中,超风指的是大质量恒星生命末期附近发生的极快速质量损失阶段,在此期间,大量气体和尘埃会在数百年内被抛射到周围环境中。
水在恶劣的环境中存活。
研究人员估计,IRS3大约每18天就会损失相当于地球质量的物质,不断扩大其周围的包层。
这种快速的质量损失有助于解释包层异常的大小及其密度。
更令人意外的是,詹姆斯韦布空间望远镜(JWST)的观测发现了包层内部存在水。
此前的假设认为,与SgrA及其周围环境相关的辐射会让分子难以在如此靠近黑洞的地方存活。
这一探测结果表明,水可以在IRS3周围的物质中持续存在,并暗示这颗恒星正在为SgrA周围的环境提供分子物质,包括与生命基本构成单元相关的化合物。
天体物理研究所卢卡斯・拉巴迪教授团队的研究人员正在为位于智利阿塔卡马沙漠的极大望远镜开发新一代仪器,该望远镜预计将在未来几年投入使用。
借助METIS仪器,天文学家希望能更详细地研究IRS3巨大包层的结构和组成。
相关知识
黑洞是宇宙中引力极强的天体,由大质量恒星在生命末期坍缩形成。
它的引力强大到连光都无法逃逸,因此无法直接观测,只能通过其对周围物质的影响(如吸积盘发光、引力透镜效应)来间接探测,是宇宙中最神秘的天体之一。
BY: University of Cologne
FY: AI
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