恒星碰撞产生奇怪的、类僵尸般的幸存者

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新的西北大学研究发现,一些绕行银河系中心超大质量黑洞的恒星看起来年轻,实际上是因为它们吞噬了邻居而表现出这种假象。

研究人员利用一个新模型追踪了1000颗模拟恒星围绕我们银河系中心超大质量黑洞Sagittarius A* (Sgr A*)的暴力旅程。通过模拟这些激烈碰撞的影响,新的研究发现碰撞幸存者可能会失去质量成为剥离的低质量恒星,或者与其他恒星合并成为外貌年轻的巨大恒星。

银河系中心是一个奇怪而狂野的地方。Sgr A*的引力加速恒星以惊人的速度绕着他们的轨道飞驰。而银河系中心密集的恒星群加上闪电般的速度造成了高速碰撞。

在这个繁忙的邻里中,恒星可能相互碰撞。离超大质量黑洞越近,碰撞的可能性就越大。研究人员开发了一个模拟来追踪银河系中心恒星群的命运。模拟考虑了多种因素:恒星团的密度、恒星的质量、轨道速度、引力和与Sgr A*的距离。

研究发现,决定恒星命运的一个最可能因素是它与超大质量黑洞的距离。在距离黑洞0.01秒差距内,恒星经常相互碰撞,但没有足够能量逃逸,导致它们合并成更大的恒星。而在0.01秒差距之外,恒星移动速度较慢,碰撞后不足以逃逸,但又无法完全合并,导致它们剥离质量变成奇怪的低质量恒星。

尽管这项工作带来了简单的乐趣,但它也可以揭示关于银河系历史的信息。银河系中心的极端环境非常难以观测,团队的模拟结果可以揭示隐藏的进程。

研究人员指出,这个研究成果将被提交到《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal Letters)和《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上,并得到了国家科学基金会和NASA等机构的支持。

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