科学探索|科学家捕获隐藏在宇宙“光环”中的超大质量黑洞科学家捕获隐藏在宇宙“光环

据CNET报道，在周三发表在《自然》杂志上的一篇论文中，研究人员宣布，他们已发现一个质量约为太阳1500万倍、距离地球4700万光年的超大质量黑洞，其隐藏在宇宙“光环”中。这个黑洞就在Messier 77星系的中心，这个内向的深渊被厚厚的宇宙尘埃光环所遮挡，成为一种巨大的“遮光幕布” 。这个“光环”隐藏了这个危险的空洞，同时它也做着危险空洞所做的事情：吞噬附近的粒子，然后以近乎光速的形式将它们吐出，形成闪闪发光的喷流。

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这种“隐藏”本身就是一个奇观，但最重要的是，它可能有助于解决天文学中一个长期存在的难题。
多年来，天文学家们推测，像Messier 77这样的星系中心的高能黑洞（又称活跃星系核或AGNs）具有相同的一般结构。这些星系的控制中心被认为是被吸积盘所包围，或者说是由粒子组成的“甜甜圈”缓慢地落入虚空，并发出标志性的喷流。在所谓的统一AGN模型中，该结构还包括一个围绕着整个AGN的巨大尘埃环，就像隐藏在Messier 77的巨大深渊中的那个。
但是退一步说，科学家们认为，如果所有AGNs上都有这样的喷流，那么每个AGN都应该用难以置信的发光来淹没天空。然而，专家们发现，有些AGNs并不是这样发亮。一些AGN出人意料地更加暗淡，就像Messier 77的AGN，尽管它们有巨大的、快速的洪流，但发出的光却比较暗淡。事实上，这种差异是如此明显，以至于强大的星系中心根据不同的亮度被划分为不同的类型。

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【科学探索|科学家捕获隐藏在宇宙“光环”中的超大质量黑洞】这就是AGN尘埃环的作用。科学家们相信，当我们从地球上观看时，宇宙云会影响到这些现象在我们地球上的发光程度。基本上，根据望远镜的视线角度，AGN的外壳可以阻挡部分基于喷射的光线。
尽管如此，统一模型还没有被完全证明，而且一个令人震惊的问题仍然存在。这样一个环的密度是否足以完全遮蔽黑洞喷流，为超大质量的空洞提供完全的孤独感？新研究背后的团队说，是的。他们在Messier 77中观察到的AGN甚至有一个厚厚的尘埃“幕”，它掩盖了该星系的整个巨大的空洞，使其发光变暗，这为统一模型提供了具体证据。
荷兰莱顿大学的天文学家、该研究的主要作者Violeta Gámez Rosas在一份声明中说：“尘埃云的真实性质以及它们在‘喂养’黑洞和决定从地球上看它的样子方面的作用，是过去三十年来AGN研究的核心问题。虽然没有一个结果会解决我们所有的问题，但我们在理解AGNs如何工作方面迈出了重要的一步。”

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为了观察潜伏在Messier 77中的黑洞，Gámez Rosas和团队利用了欧洲南方天文台的Multi AperTure中红外光谱实验等高科技设备，这是一个安装在该组织的甚大望远镜干涉仪上的设备。
“MATISSE可以看到广泛的红外波长，这让我们可以看透尘埃，准确地测量温度，”共同作者、莱顿大学教授 Walter Jaffe,在一份声明中说，“因为VLTI实际上是一个非常大的干涉仪，我们有足够的分辨率，甚至可以看到像Messier 77那样远的星系中发生的事情。”
在将温度数据与Messier 77中心黑洞周围的尘埃的光吸收图结合起来之后，研究人员描绘出了一幅非常详细的遮蔽虚空的光晕图。