科学家在银河系超大质量黑洞周围探测到热气泡

2022年09月22日 21:50 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

天文学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)发现了围绕人马座A*黑洞运行的热点",这是我们银河系中心的黑洞。这一发现有助于我们更好地了解我们的超大质量黑洞的神秘和动态环境。

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德国波恩马克斯-普朗克射电天文研究所的Maciek Wielgus表示,他们看到的是一个热气泡在人马座A*的轨道上飞驰,其大小与水星相似,但在短短70分钟内就完成了一圈。这需要一个令人震惊的速度,大约是光速的30%!说。他领导的这项研究今天(2022年9月22日)发表在《天文学与天体物理学》杂志上。


这些观测是在智利安第斯山脉的ALMA进行的,是在事件地平线望远镜(EHT)合作组织为黑洞成像的活动中进行的。ALMA是-个由欧洲南方天文台(ESO)共同拥有的射电望远镜。2017年4月,EHT将全世界现有的八台射电望远镜连接在一起,包括ALMA,结果最近发布了人马座A*的首次图像。为了校准EHT数据,作为EHT合作组织成员的Wielgus和他的同事使用了与EHT观测人马座A*同时记录的ALMA数据。令研究小组惊讶的是,在仅有的ALMA测量数据中隐藏着更多关于黑洞性质的线索。


碰巧的是,一些观测是在我们星系中心发出X射线能量的爆发或耀斑后不久进行的,这被美国宇航局的钱德拉X射线天文台发现了。以前用X射线和红外线望远镜观察到的这类耀斑,被认为与所谓的"热点"有关,这些热气泡的运行速度非常快,而且靠近黑洞。真正新鲜有趣的是,这种耀斑迄今为止只在人马座A*的X射线和红外线观测中明确存在。


这段视频显示了人马座A*周围轨道上的一个热点,一个热气泡的动画,人马座A*是一个质量比太阳大400万倍的黑洞,位于我们银河系的中心。虽然黑洞(中心)已经被事件地平线望远镜直接成像,但它周围的气体泡却没有:它的轨道和速度是通过观测和模型推断出来的。发现这个热点证据的团队使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),预测这个气泡的轨道非常接近黑洞,距离比黑洞的边界或"事件视界"大五倍。


这一发现背后的天文学家们还预测,正如这个动画所显示的那样,这个热点在围绕黑洞运行时变得越来越暗,越来越亮。此外,他们可以推断出,气体泡完成一个轨道需要70分钟,使其速度达到惊人的光速的30%。

长期以来,人们认为耀斑源于非常接近人马座A*的轨道上的非常热气体中的磁相互作用,新的发现支持了这一观点。现在科学家发现了这些耀斑的磁力来源的有力证据,这次观测给科学家提供了关于该过程几何形状的线索。

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