科學家在銀河系超大質量黑洞周圍探測到熱氣泡
天文學家利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)發現了圍繞人馬座A*黑洞運行的熱點”,這是我們銀河系中心的黑洞。這一發現有助於我們更好地了解我們的超大質量黑洞的神秘和動態環境。
德國波恩馬克斯-普朗克射電天文研究所的Maciek Wielgus表示,他們看到的是一個熱氣泡在人馬座A*的軌道上飛馳,其大小與水星相似,但在短短70分鐘內就完成了一圈。這需要一個令人震驚的速度,大約是光速的30%!說。他領導的這項研究今天(2022年9月22日)發表在《天文學與天體物理學》雜誌上。
這些觀測是在智利安第斯山脈的ALMA進行的,是在事件地平線望遠鏡(EHT)合作組織為黑洞成像的活動中進行的。ALMA是-個由歐洲南方天文台(ESO)共同擁有的射電望遠鏡。2017年4月,EHT將全世界現有的八台射電望遠鏡連接在一起,包括ALMA,結果最近發布了人馬座A*的首次圖像。為了校準EHT數據,作為EHT合作組織成員的Wielgus和他的同事使用了與EHT觀測人馬座A*同時記錄的ALMA數據。令研究小組驚訝的是,在僅有的ALMA測量數據中隱藏著更多關於黑洞性質的線索。
碰巧的是,一些觀測是在我們星系中心發出X射線能量的爆發或耀斑後不久進行的,這被美國宇航局的錢德拉X射線天文台發現了。以前用X射線和紅外線望遠鏡觀察到的這類耀斑,被認為與所謂的”熱點”有關,這些熱氣泡的運行速度非常快,而且靠近黑洞。真正新鮮有趣的是,這種耀斑迄今為止只在人馬座A*的X射線和紅外線觀測中明確存在。
這段視頻顯示了人馬座A*周圍軌道上的一個熱點,一個熱氣泡的動畫,人馬座A*是一個質量比太陽大400萬倍的黑洞,位於我們銀河系的中心。雖然黑洞(中心)已經被事件地平線望遠鏡直接成像,但它周圍的氣體泡卻沒有:它的軌道和速度是通過觀測和模型推斷出來的。發現這個熱點證據的團隊使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA),預測這個氣泡的軌道非常接近黑洞,距離比黑洞的邊界或”事件視界”大五倍。
這一發現背後的天文學家們還預測,正如這個動畫所顯示的那樣,這個熱點在圍繞黑洞運行時變得越來越暗,越來越亮。此外,他們可以推斷出,氣體泡完成一個軌道需要70分鐘,使其速度達到驚人的光速的30%。
長期以來,人們認為耀斑源於非常接近人馬座A*的軌道上的非常熱氣體中的磁相互作用,新的發現支持了這一觀點。現在科學家發現了這些耀斑的磁力來源的有力證據,這次觀測給科學家提供了關於該過程幾何形狀的線索。