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Dec. 15 2023

銀河系中心的神秘恆星似乎來自系外星系

  • 銀河外的恆星S0-6,距離人馬座A*僅0.04光年。(圖片來源:Miyagi University of Education/NAOJ)

    銀河外的恆星S0-6,距離人馬座A*僅0.04光年。(圖片來源:Miyagi University of Education/NAOJ)

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一群恆星圍繞著銀河系中心的超大質量黑洞運行,這些稱為S型恆星,圍繞著它們的諸多謎團中最重要的是它們的起源。超大質量黑洞附近被認為太極端和混亂,無法形成恆星,因此天文學家認為,在那裡的恆星一定來自其他地方。

現在,由日本宮城教育大學的天文物理學家西山正吾領導的團隊已經確定了其中一顆恆星(S0 -6)的起源,發現它似乎來自銀河系之外,這使它成為第一顆被發現的起源於銀河系之外的恆星。實際上,S型恆星很有趣。它們以狹長形的橢圓軌道繞著超大質量黑洞人馬座A*運行,迄今為止在銀河系中發現速度最快的恆星是一顆S型恆星,它圍繞黑洞運行的速度高達每秒2萬4000公里。

西山的研究團隊利用位於夏威夷的昴星團望遠鏡(Subaru Telescope),花了八年的時間對S0-6進行仔細的研究。首先,測得S0-6距離黑洞僅0.04光年。然後,他們對這顆恆星發出的光進行了仔細的分析,尋找光譜上較亮和較暗的線條。這些線條是由吸收和發射特定波長光線的元素所造成,因此可以揭示恆星本身的化學成分。由於較老恆星的重元素含量低於較年輕恆星,這一訊息可幫助天文學家推算出恆星的年齡。此外,恆星的組成也有助於揭示它的起源,因為在同一時間和地點誕生的恆星通常具有相似的化學特徵。

研究人員發現,S0-6 的光譜中重元素含量相當低,估計其年齡約100億年。但這些元素的數量和比例與銀河系外的恆星最相似,即圍繞銀河系運行的矮星系中的恆星,如人馬座矮橢球星系(Sagittarius Dwarf Spheroidal Galaxy)和小麥哲倫星系(Small Magellanic Cloud)。這些星系目前正處於被銀河系緩慢吞噬的過程中,所以它們的一些恆星可能會出現在這裡也就不足為奇了。我們知道銀河系在其136億年的生命中吞噬了相當多的其他星系。銀河系中存在著許多這些被吞沒的星系的遺跡,S0-6是第一個觀測到的證據,顯示它們的殘骸可能已經進入了銀河系中心。

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這仍有待證實,但至少我們知道,S0-6的化學演化與銀河系中心的其他恆星有很大不同,還需要做更多的研究。該研究已發表在《日本學術院刊》(Proceedings of the Japan Academy, Series B)。

 

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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