天文學家捕捉到超大品質黑洞從其中心噴出的大量廢棄物質噴射流
據CNET報導,距離地球約1200萬光年的銀河系”鄰居”正在經歷一場混亂。 罪魁禍首是什麼? 一個質量相當於5500萬個太陽的「饑餓」的黑洞。 數億年來,這個超大品質黑洞一直在吞噬從其周圍星系Centaurus A落下的氣體,然後以近乎光速的速度將這些物質重新燒掉。 現在,科學家們已經發現了這個「喜怒無常」的深淵的蹤跡。
在一個重型射電望遠鏡–澳大利亞的默奇森廣域陣列(MWA)–的説明下,天文學家捕捉到了這個黑洞從其中心噴出的大量廢棄物質的噴射流。 研究小組說,如果能從地球上用肉眼看到這個噴發,它的大小將相當於天空中16個連排的滿月。
週三,他們在《自然-天文學》雜誌上發表了一篇關於由無線電波數據產生的爆發圖像的論文。 澳大利亞科廷大學的天文學家、該研究的主要作者Benjamin McKinley在一份聲明中說:”我們可以從Centaurus A學到很多東西,因為它是如此接近,我們可以看到它的細節。 ”
當黑洞吞噬太靠近的物質時,被吸進去的碎片開始在巨大的引力空隙周圍形成一個圓盤。 這個吸積盤看起來非常類似於土星周圍的星環,只是大得多。 然後,當宇宙光環中的物質碎片開始接近黑洞時,「強大的噴流在圓盤的兩側形成,將大部分物質噴射回太空,其距離可能超過一百萬光年,”McKinley說。
任何參與這種「侵略性活動」的星系都被稱為「活躍」的射電星系,而Centaurus A是離地球最近的一個。 更準確地說,對於我們銀河系「鄰居」中的黑洞來說,吸積盤中的氣體雲會凝結並”下雨”到中心區域。
義大利國家天體物理研究所的天體物理學家、該研究的共同作者Massimo Gaspari在一份聲明中說:”在這場’雨’的觸發下,黑洞做出了強烈的反應,它通過無線電射流向後發射能量,使我們在MWA圖像中看到的壯觀裂片膨脹。 換句話說,由此產生的噴流會產生各種 『無線電泡』,並在數億年內不斷滲出。 ”
來自這些以物質為燃料的噴流的數據是非常寶貴的。 這些噴流會發出無線電波,這是地球上的射電望遠鏡(如MWA)可以探測到的電磁波頻率。 通常情況下,天體–包括黑洞–在誇耀磁場的變化時,會留下無線電波的痕跡。
根據McKinley的說法,追蹤這些來自Centaurus A內部深淵的發射波長説明研究小組看到了一些東西。 這個星系在中心比較明亮,因為那裡的黑洞比較活躍,當你向外看的時候就比較暗淡。 他們的分析還揭示了「帶電粒子重新加速並與小磁場相互作用的有趣特徵」,McKinley說。
Gaspari表示,令人震驚的是,這項研究對雲層凝結過程的觀察也證實了一種叫做”混沌冷吸積”的新理論,該理論開始在各個領域出現。
“以前的無線電觀測無法處理噴流的極端亮度,銀河系周圍更大區域的細節被扭曲了,”McKinley說。 事實上,這正是該團隊的圖像如此壯觀的原因。
MWA是由分佈在幾公里範圍內的256個規則網格中的4096個天線組合而成,通過利用其巨大的廣域視角,克服了這種限制。
默奇森廣域陣列主任Steven Tingay在一份聲明中說:「寬闊的視野,以及因此我們可以收集到的大量數據,意味著每個MWA觀測的發現潛力都非常大。 ”
另外,研究人員將他們的無線電觀測與光學和X射線數據結合起來,McKinley說。 這為產生的圖像增加了前所未有的清晰度和精確度。
雖然MWA是這幅非凡畫面的基礎,但也許更令人興奮的是,它是一個更大的努力–平方公里陣列–的第一個功能齊全的前奏。
有一天,SKA將成為”世界上最大的射電望遠鏡,旨在解決宇宙中最深的奧秘”,根據其背後的團隊。 希望它能揭示出更多關於恐嚇我們隔壁星系的巨大黑洞的細節。