凱克天文臺NIRC2和自適應光學圖像拍攝于2021年夏季，顯示了銀河系中心的氣體和塵埃結構 ， 包括G天體和X7 。Credit: A. Ciurlo et al./UCLA GCOI/W. M. Keck Observatory
據美國物理學家組織網（by W. M. Keck Observatory）：夏威夷莫納克亞山上的W. M .凱克天文臺20年的監測揭示了一種被稱為X7的特殊云 ， 當它加速向我們銀河系中心的超大質量黑洞移動時 ， 被拉開了 。
自2002年以來，加州大學洛杉磯分校銀河中心軌道計劃(GCOI)和凱克天文臺的天文學家一直在跟蹤這條塵埃氣體細絲的演變；凱克天文臺強大的自適應光學系統捕捉到的高角度分辨率近紅外圖像顯示，X7已經變得如此細長，現在的長度是地球和太陽之間距離的3000倍(或3000個天文單位) 。
這項研究發表在今天的《天體物理學雜志》上 。
“這是一個以高分辨率觀察黑洞潮汐力影響的獨特機會，讓我們深入了解銀河系中心極端環境的物理學 ， ”加州大學洛杉磯分校助理研究員兼該研究的主要作者安娜·丘洛說 。
潮汐力是拉伸接近黑洞的物體的引力；物體離黑洞最近的一側比離黑洞最遠的一側受到的引力要大得多 。
凱克天文臺科學行動負責人蘭迪·坎貝爾說:“在相對較短的時間尺度內，看到X7的形狀和動力學在如此巨大的細節上發生重大變化令人興奮，因為銀河系中心的超大質量黑洞的引力影響了這個物體 。”
X7的質量約為50個地球 ， 位于圍繞我們星系黑洞的軌道上，稱為人馬座A*(或Sgr A*) ， 需要170年才能完成 。
“我們預計銀河黑洞施加的強大潮汐力最終會在X7完成一個軌道之前將其撕裂，”加州大學洛杉磯分校物理學和天文學教授馬克·莫里斯說 。
根據它的軌跡，研究小組估計X7將在2036年左右最接近Sgr A*，然后很快完全消失 。構成X7的氣體和塵埃最終將被拖向Sgr A*，并可能在它變熱并螺旋進入黑洞時引發一些火花 。
這些發現是對X7輕度偏心軌道的首次估計 ， 也是迄今為止對其外觀、形狀和行為的顯著變化進行的最有力的分析 。為了觀測X7，研究小組使用了凱克天文臺的OH抑制紅外成像光譜儀(OSIRIS)和第二代近紅外相機(NIRC2) ， 結合凱克I和凱克II望遠鏡上的自適應光學系統 。
X7顯示了一些與其他圍繞Sgr A*運行的奇怪塵埃物體相同的觀測特性，這些物體被稱為G物體 ， 它們看起來像氣體，但行為像恒星 。然而，與G物體相比，X7的形狀和速度結構發生了更大的變化 。伸展的氣體和塵埃細絲快速移動，速度高達每秒490英里 。由于黑洞的質量非常大，它附近的一切都比我們通常在銀河系中看到的其他地方移動得快得多 。



凱克天文臺的NIRC2儀器和自適應光學器件拍攝的圖像顯示了X7在2002-2021年間的演變 。Credit: A. Ciurlo et al. / UCLA GCOI / W. M. Keck Observatory
雖然X7的起源仍然是一個等待解開和確認的秘密，但研究小組確實有一些關于它可能形成的線索 。
“一種可能性是，X7的氣體和塵埃是在兩顆恒星合并的時候噴射出來的，”Ciurlo說在這個過程中，合并的恒星隱藏在塵埃和氣體的外殼中，這可能符合G天體的描述 。噴出的氣體可能會產生類似X7的物體 。"
研究小組將繼續用凱克天文臺監測X7的劇烈變化，因為黑洞的引力將它撕裂 。
“能夠研究我們銀河系中心的極端環境是一種特權，”坎貝爾說 。“這項研究只能使用凱克的卓越能力來完成 ， 并在受人尊敬的莫納克亞進行，這是對這個特殊地點的榮譽和尊重 。”

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