一個國際研究小組發現，銀河系中央黑洞附近的IRS13星團出乎意料地年輕。這項發現是透過數十年的數據和詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）實現的，它挑戰了當前的恆星形成理論，並為銀河系中心的歷史和未來提供了洞察力。

研究人員發現，銀河系中超大質量黑洞人馬座A*附近的星團IRS13比預期的年輕很多。這對有關黑洞附近恆星形成的現有理論提出了挑戰。研究小組認為，IRS13 的形成過程充滿了動盪，這可能導致其附近出現了意想不到的年輕恆星。

由科隆大學天體物理研究所的弗洛里安-佩斯克（Florian Peißker）博士領導的一個國際研究小組對銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*（Sgr A*）附近的一個年輕星團進行了詳細的研究。令人驚訝的是，他們發現這個名為IRS13的星團比預期的要年輕得多。

IRS13發現於二十多年前，直到最近才有可能確定該星團的特定成員。他們透過綜合幾十年來從多台望遠鏡收集到的各種數據，實現了這一目標。

該星團中的恆星只有幾十萬年的歷史，以恆星的標準來看非常年輕，尤其是與我們擁有50 億年歷史的太陽相比。有趣的是，考慮到高能量輻射和銀河系的潮汐力，超大質量黑洞附近不可能存在這麼多年輕恆星。

本研究的題目是”蒸發中的大質量嵌入式恆星簇IRS 13 靠近Sgr A*。I. Detection of a Rich Population of Dusty Objects in the IRS13 Cluster”（IRS13星團塵埃天體豐富群的探測）的研究發表在《天文物理學報》（The Astrophysical Journal）。

超大質量黑洞SgrA*（黃X）周圍的多波長視圖。紅色為恆星，藍色為塵埃。星團IRS13中的許多年輕恆星都被塵埃遮擋，或被明亮的恆星所掩蓋。圖片來源：Florian Peissker / 科隆大學

與這項研究相關的另一個重大發現是利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（JWST）獲得的。詹姆斯-韋伯太空望遠鏡首次產生了不受大氣乾擾的銀河中心光譜。這項壯舉要歸功於天體物理研究所開發的棱鏡，該棱鏡由安德烈亞斯-埃卡特博士教授指導，他也是這項研究的共同作者之一。光譜結果顯示銀河中心有水冰。這種常見於年輕恆星天體周圍的水冰進一步證明了黑洞附近一些恆星的年輕。

佩斯克博士團隊的進一步研究表明，IRS13經歷了一段複雜的形成史。IRS13似乎是在與星際介質的摩擦、與其他星團的碰撞或其內部動力學等因素的影響下向超大質量黑洞遷移的。在某個時刻，黑洞的引力”捕捉”了星團。這種引力交互作用很可能導致星團最前端形成弓形衝擊，就像船頭劃過水面一樣。由此產生的塵埃密度飆升可能引發了恆星的進一步形成，這也可以解釋為什麼星團中最年輕的恆星主要位於頂部或前部。

Peißker博士說：”對IRS13的分析以及對星團的相應解讀，是首次嘗試揭開銀河中心意外年輕恆星的十年之謎。除了IRS13，還有一個星團，即所謂的S星團，它距離黑洞更近，也由年輕恆星組成。根據公認的理論，這些恆星的年齡也明顯要小得多”。

關於IRS13的發現為進一步研究提供了機會，以建立黑洞直接附近區域與數光年外區域之間的連結。

該研究的第二作者、捷克布爾諾馬薩里克大學科學家Michal Zajaček 博士補充說：”IRS13 星團似乎是解開銀河系中心密集恆星群起源的關鍵。我們已經收集到大量證據，證明超大質量黑洞範圍內部非常年輕的恆星可能是在IRS13等星團中形成的。這也是我們第一次能夠在如此靠近銀河系中心的星團中識別出不同年齡的恆星群–熱主序恆星和年輕的新興恆星”。