本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
過去一年，世界各地的天文學家一直在觀測銀河系的中心，期待著一次千年一遇的事件。大約在現在（或者，嚴格來說，是24000年前——這大約是銀河系中心以光年計的距離），一團氣體和塵埃雲正墜向我們星系的超大質量黑洞，人馬座 A*，預計將達到其最近距離。黑洞的潮汐力應該會把雲撕成碎片。最終，人馬座 A* 甚至可能會吞噬掉其中的一些碎片。如果發生這種情況呢？煙火表演。X射線和其他輻射應該會像雨點般降落在地球上所有那些密切關注的望遠鏡上。我們將首次即時目睹黑洞的吞噬過程。
但是我們離銀河系中心太遠了，很難確切知道那裡發生了什麼，而且這片被天文學家稱為 G2 的雲的性質，已經成為爭論的主題很長一段時間了。馬克斯·普朗克地外物理研究所的天文學家斯特凡·吉勒森和他的同事在2011年在《自然》雜誌上宣佈發現 G2 時，將其描述為一團寒冷、稠密的氣體和塵埃雲。與此同時，加州大學洛杉磯分校的安德烈婭·蓋茲則認為 G2 的中心可能有一些恆星。這聽起來像是一個相當學術性的區別，但如果你考慮到 G2 實際上是一顆塵土飛揚、多風的恆星，它與黑洞的相互作用將與塵埃雲截然不同。也就是說，煙火表演可能會被取消。恆星的引力會將雲緊緊地束縛在一起，使黑洞無法將其撕成碎片。相反，它會拉走中心恆星周圍的氣體和塵埃包層，並揭示其內部的結構。
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3月19日和20日，蓋茲和她的同事從夏威夷莫納克亞山的 W. M. 凱克天文臺觀測了銀河系中心。在觀測之前，蓋茲和她的同事對結果進行了打賭。“如果它是塵埃雲，它就不會在那裡，”蓋茲說，因為它會被撕成碎片。“如果它是一顆恆星，它就會在那裡。”
兩個晚上，它都在那裡。“我們看到了 G2，清晰可見，”蓋茲說。
蓋茲和她的同事在今天下午釋出到線上論壇 Astronomer's Telegram 的一份報告中描述了這次觀測。目前，他們只能說 G2 仍然在那裡，完好無損，並且正在接近黑洞。“這並不意味著它沒有氣體，”蓋茲說。天文學家會在一個月左右的時間裡瞭解更多，屆時他們將以不同的波長觀測 G2。“但是可以排除簡單的氣體雲假設，”她說。
蓋茲追蹤銀河系中心的恆星已經將近二十年了。事實上，她的發現在銀河系中心，大質量恆星像行星圍繞太陽一樣圍繞著一個空白點執行，這到目前為止是最有力的證據，表明銀河系中心包含一個 400 萬太陽質量的黑洞。她假設 G2 最終可能會成為另一顆這樣的恆星。
論點是這樣的：蓋茲記錄的圍繞人馬座 A* 執行的恆星太年輕了，我們不明白它們是如何到達銀河系中心的；它們應該很難在那裡形成。一種理論是，這些恆星（稱為 S 星）中的每一顆都曾經是一個雙星系統的一部分——一對圍繞一個共同質心執行的恆星。當這對恆星墜入銀河系中心時，黑洞將它們撕裂。“黑洞抓住一個，把另一個甩出去，”蓋茲說。“你最終得到一個以非常偏心的軌道束縛在黑洞上的物體。G2 的偏心率極高，這正是預測的結果。”那麼，也許 G2 是一顆雙星，正在成為一顆 S 星的路上。
蓋茲的論點繼續如下：為了解釋我們在銀河系中心看到的情況，你需要一個物體，它在遠離中心束縛物體的地方有氣體——否則，來自黑洞的潮汐力將無法剪下掉氣體。而 G2 肯定正在被潮汐剪下，蓋茲說。“該區域的典型恆星足夠緊湊，不應該發生潮汐相互作用。這是黑洞和中心物體之間的競爭。如果黑洞的引力獲勝，那麼物質就會被剝離。”科學家們已經提出了幾種可以解釋這種奇怪安排的理論，蓋茲說，但所有這些理論都預測 G2 會隨著它越來越接近黑洞而變得更亮。“這種情況沒有發生，”她說。“你不僅看到了它並且它很緊湊，而且它的亮度根本沒有改變。”
所有這些都是推測，蓋茲承認。“我們正在努力提出一個符合奧卡姆剃刀原則的理論。”
到目前為止，來自其他春季觀測的證據——至少到目前為止報道的證據——是模稜兩可的。西北大學的達里爾·哈加德正在領導今年使用錢德拉 X 射線衛星望遠鏡對人馬座 A* 的觀測。“我們還沒有在 X 射線中看到 G2，”哈加德在三月下旬說。“如果我們在未來幾個月內真的沒有探測到 G2 的任何東西，這可能會支援恆星的解釋，”哈加德說。
恆星的解釋——也就是說，G2 是一個被氣體包圍的恆星，而不是一個純粹的塵埃雲——仍然不能完全解決這個物體是什麼，以及它在未來幾個月和幾年裡將如何與人馬座 A* 相互作用的謎團。哈加德指出，即使 G2 是一顆恆星，它在穿過黑洞周圍的熱氣體時仍然可以釋放 X 射線。G2 是“一個寒冷的小子彈，猛烈撞擊人馬座 A* 周圍的熱擴散介質”。這種衝擊可能會產生衝擊波，加速粒子直到它們發射 X 射線。“目前還不完全清楚為什麼一顆恆星不會驅動其中一個衝擊波，”她說。
如果事實證明我們看不到人馬座 A* 粉碎塵埃，很多人無疑會感到失望。蓋茲不會是其中之一。
“我對此感到興奮的原因是，我們銀河系中的大多數恆星都是雙星，”她說。“到目前為止，我們完全忽略了雙星的影響。”她說，這是一個巨大的盲點。“這就像把社會建模成每個家庭單位都由一個成年人組成一樣。除非你瞭解有兩個人參與，否則你無法瞭解家庭。”
最終，G2 到底是什麼並不重要——我們仍然可以看到我們從未見過的事物。“我們的銀河系是唯一可以讓我們瞭解黑洞如何與其環境相互作用的地方，”蓋茲說。“這是第一次跟蹤像這樣的事物經過最近距離。”
新奇事物的一個副作用是天文學界的混亂。“這是因為我們以前從未見過這種情況，”她說，“所以才會有困惑。”