银河系中心黑洞周围的年轻恒星为何少有伴星？潮汐作用揭开缺失之谜
2026-9-13 寰宇科学
银河系中心的超大质量黑洞人马座A*（SgrA*）周围，存在一群被称为“S星团”的年轻恒星。这些恒星大多属于B型星，年龄不到1,500万年，平均约600万年，却有一个令人费解的特征：相较于银河系一般恒星族群中的大质量恒星，它们很少以双星系统形式存在。研 究显示，一般环境中的大质量恒星约有69±9%属于双星，而S星团目前观测到的双星比例仅约43±9%，形成所谓“银河系中心年轻之 谜”。
这项研究提出，关键可能就在银河系中心极强的潮汐作用。研究团队以电脑模拟追踪105个双星系统在SgrA*周围运动100万年的结果，发现约20%的双星会受到黑洞周围强大引力作用而被拆散，另有18%会彼此合并，只有约62%能维持双星状态。若一开始的双星比例与银河 系一般大质量恒星族群相近，经过这些作用后，最后预测的双星比例约为38±10%，与S星团观测值相当接近。
研究进一步发现，双星比例会随著距离SgrA*增加而上升，显示越靠近黑洞，潮汐作用越强，双星越容易遭到破坏。这项结果也能解释为何S星团虽然非常年轻，却已呈现明显不同于银河系一般恒星族群的双星比例。研究团队认为，这项结果支持S星团可能是在银河系中心附近原地形成，而非从银河系其他地方迁移而来。其中一种可能的形成机制，是约600万年前SgrA*曾产生强烈活动，使周围气体壳层受到压缩并碎裂，形成这批年轻恒星。
因此，S星团“年轻却少有伴星”的现象，可能并不是它们一开始就缺乏双星，而是形成后长期受到银河系中心极端环境的影响。这项研究也显示，观察恒星是否拥有伴星，不只是研究恒星本身的特性，更能反过来追踪银河系中心过去发生过的剧烈活动。研究团队指出，未来若能取得更多恒星的光谱与精确位置、运动资料，将有助于进一步检验S星团的形成历史。