一張關(guān)于離地球最近的超大質(zhì)量黑洞周圍氣體漩渦的開創(chuàng)性圖像已經(jīng)發(fā)布,天文學(xué)家希望它可以幫助解開他們?nèi)绾卧谔罩邢碛梦镔|(zhì)的一些秘密。雖然銀河系中心的黑洞人馬座 A* 已經(jīng)研究了多年,但這是科學(xué)家們第一次能夠在更遠(yuǎn)的地方創(chuàng)建氣體云的圖像。
黑洞對(duì)天文學(xué)家來說仍然是相對(duì)的謎。據(jù)信,人馬座 A* 的質(zhì)量大約是太陽(yáng)質(zhì)量的 400 萬倍,直到 2018 年底科學(xué)家們使用直徑超過 420 英尺的虛擬望遠(yuǎn)鏡來識(shí)別圍繞它運(yùn)行的非常熱的氣體耀斑后,它的存在才得到證實(shí)。
它是圍繞著黑洞的各種氣體海洋的一部分——還有恒星、塵埃云等等。所謂的吸積盤很可能從事件視界延伸了十分之幾光年,在這個(gè)點(diǎn)之外,任何物質(zhì)都無法逃脫黑洞的引力。然而,實(shí)際上建立吸積盤的圖片更棘手。
到目前為止,天文學(xué)家已經(jīng)能夠識(shí)別出一些更動(dòng)蕩的部分。吸積盤中有一股熱的、快速移動(dòng)的氣體的球形流,其溫度可能高達(dá) 1800 萬華氏度。由于溫度大約是太陽(yáng)核心溫度的三分之二,這些氣體在 X 射線下會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的光。
這個(gè)因素允許在太空中使用基于 X 射線的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行研究。與此同時(shí),毫米波望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)確定了氫氣的第二個(gè)區(qū)域,它比靠近黑洞的球形流更冷。
到目前為止,尚不清楚第二部分的氫氣是如何形成吸積盤的。然而,使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列 (ALMA) 的天文學(xué)家已經(jīng)能夠產(chǎn)生氣體盤的彩色圖像,靠近超大質(zhì)量黑洞。他們的結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志的一項(xiàng)新研究中。
“接近”,從天文學(xué)的角度來說,是一種比較措施。這張新創(chuàng)建的圖像顯示了距離黑洞本身約百分之一光年的氣體盤。這仍然是地球到太陽(yáng)距離的 1000 倍左右。同樣,不要讓“冷卻器”欺騙您認(rèn)為這種氫氣更宜人。事實(shí)上,它仍然被認(rèn)為在華氏 18,000 度左右。
該圖像顯示了大約是木星質(zhì)量十分之一的旋轉(zhuǎn)氣體云。預(yù)計(jì)進(jìn)一步的研究將揭示有關(guān)材料如何變化的新細(xì)節(jié)。新澤西州普林斯頓高級(jí)研究所天體物理學(xué)成員、這項(xiàng)新研究的主要作者埃琳娜·穆爾奇科娃 (Elena Murchikova) 在談到這些發(fā)現(xiàn)時(shí)說:“我們也在探索黑洞的吸積現(xiàn)象。” “這很重要,因?yàn)檫@是離我們最近的超大質(zhì)量黑洞。即便如此,我們?nèi)匀粵]有很好地了解它的吸積是如何工作的。我們希望這些新的 ALMA 觀測(cè)能幫助黑洞揭開它的一些秘密。”
這是黑洞研究的重要幾個(gè)月。早在 4 月,科學(xué)家們就發(fā)布了第一張黑洞照片,這是一張開創(chuàng)性的圖像,它依賴于所有望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)。本月晚些時(shí)候,天文學(xué)家提出黑洞的引力可能如此強(qiáng)大,它可能會(huì)扭曲周圍的空間。