左图是钱卓X射线观测卫星(Chandra)一直持续监测的目标:位在银河系中心的超重黑洞,也就是人马座A*(Sagittarius A*,Sgr A*,图中C点上方的亮点)。不过,在图中还可看到四个明亮的X射线源(标示为ABCD的四个圆圈中的亮点),这四个X射线变星距离Sgr A*都少于3光年;下方的小图,则显示其中一个X射线源的亮度剧烈变动状况。天文学家认为,这些X射线源之所以会有如此剧烈的亮度变动,应该是因为它们是X射线双星系统,亦即:双星的其中一个子星是黑洞或中子星等致密星,另一颗是普通恒星,而致密星会从那颗普通恒星的表面拉扯物质,使物质堆积在致密星周围,因而引发X射线爆发之故。
不过,在这么小的范围内,聚集了这么密集的X射线双星,让天文学家颇感意外,因为根据其他范围稍大一点的观测结果显示,在离Sgr A*3光年的范围内,应该只有20%的机会可以发现一组X射线双星。所以,根据这个最新观测结果,在这么小的范围内发现这么密集的X射线双星,强烈显示在Sgr A*周围聚集了大量地恒星型黑洞(stellar-mass black holes)或中子星。
这些围绕在超重黑洞旁的恒星型黑洞,质量约为太阳的10倍左右,会拉扯其附近的其他恒星,这些恒星也会对黑洞有重力交互作用,彼此拉扯之下,造成这些恒星型黑洞和中子星的轨道速度逐渐减低,而沈向银河中心的超重黑洞;反之,那些恒星则会被加速,因而逐渐远离银河中心的超重黑洞。根据这样的物理过程估计,Sgr A*方圆3光年之内的恒星型黑洞数量恐怕超过10,000颗以上。同样的物理过程也可能发生在中子星上,但因中子星的质量比黑洞小,所以影响程度也比较低。一旦黑洞集中在Sgr A*近旁,他们的强烈重力将会将原本身为普通恒星的伴星剔除,另外与某颗黑洞组成双星系统;同样的过程也可能发生在中子星的伴星上。天文学家认为,这个说法应该可以解释上述观测到的X射线双星源的现象。
出处来源:http://www.tam.gov.tw/news/2005/200501/05011601.htm