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银河系的黑洞最近疯狂地亮了起来,可我们不知道要原因

科普小知识2021-07-24 18:34:00
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银河系的黑洞最近疯狂地亮了起来,可我们不知道要原因(照片来源:t.do,keck/uclagalactic centergroup)

人马座A*,一个位于银河系中心的超大质量黑洞,通常相对安静。与活动星系核不同,它向周围空间发射光和热。大多数时候,黑洞的活动是低调的,亮度波动很小。

然而,最近天文学家发现它变得近乎疯狂,亮度突然增加了75倍,然后又恢复到正常水平。这是我们在近红外波段见过的最亮的人马座A*(Sgr A*)。

“起初我很惊讶,后来我非常兴奋,”洛杉矶加利福尼亚大学的天文学家段多说。

“这个黑洞太亮了。起初我把它误认为S0-2,因为我从未见过射手座A*如此明亮。然而,在接下来的几帧中,很明显这个源是可变的,它一定是一个黑洞。我知道我很快就会知道一些关于黑洞的有趣的事情。”

但是为什么呢?天文学家需要找到这个答案。这个消息最早是在八月中旬报道的,到目前为止我们还不知道是什么引起了这场大火。

加州大学洛杉矶分校的物理学和天文学教授、该研究的资深作者之一安德里亚·盖兹说:“在研究超大质量黑洞的24年中,我们从未见过这样的黑洞。它本应该安静地吃,但现在它开始狂欢了,我们不知道是什么在推动它。”

Do和他的团队使用夏威夷的WM Keck天文台观察银河中心。5月13日,人们观察到奇怪的光。研究人员对其进行了常规拍照,并将两个小时的长度压缩到几秒钟。

照片中明亮的亮点是围绕人马座A*旋转的尘埃和气体。黑洞本身不会发出任何我们现有仪器能够探测到的辐射,但当黑洞的重力导致周围物质之间产生巨大摩擦,从而产生放射性物质时,它就会被探测到。

当我们用望远镜用红外线观察放射性物质时,就像发光一样。总的来说,不管是观察几分钟还是几个小时,射手座A*都像蜡烛一样明亮。但是当一个黑洞发出这样的光时,它表明有东西可能离它很近,所以它被它的重力所吸引。

Do说在观察开始时拍摄的第一帧是最亮的,这意味着人马座A*在观察前可能会更亮。但是在任何人知道黑洞附近有什么之前,这个神秘的物体已经被吞噬了。

研究小组正忙于收集数据并试图缩小范围,但有两种明显的可能性,其中一种是G2,一种气体云,在2014年离人马座A*不到36光年。如果它是一个气体云,它应该在接近黑洞后被撕成碎片,然后被黑洞部分吞噬——但这并没有发生。

这次飞越后来被称为“宇宙的失败”,但是研究人员认为五月的黑洞焰火表演可能是对这一事件的延迟反应。

银河系的黑洞最近疯狂地亮了起来,可我们不知道要原因

然而,如果你每隔一段时间看一次视频,你可以看到大约11点钟的光线,也就是S0-2,一颗已经在人马座A*的椭圆轨道上运行了16年的恒星。去年是离黑洞最近的一年,距离黑洞不到17光小时。

“其中一种可能性,”多说,“是S0-2恒星去年穿过黑洞时改变了气体流入黑洞的方式,所以更多的气体落在黑洞上,导致它变得更加怪异。”

找出原因的唯一方法是获得更多的数据。他们目前正在收集更宽波长范围的数据。在接下来的几周内,研究人员将使用地面上的凯克天文台进行更多的观测,以免从地球上看不到银河中心。

但是许多其他望远镜——包括斯皮策、钱德拉、斯威夫特和阿尔玛——在过去的几个月里也一直在观察银河系中心。他们的数据可以从物理学的不同方面揭示亮度的变化,并帮助我们理解射手座A*在做什么。

“我真的很担心他们的结果,”多说。

蝌蚪工作人员从科学警报,翻译李同信,转载必须授权