科学探索|科学家发现热气泡以“令人震惊的速度”围绕黑洞旋转

据CNET报道,今年5月,事件地平线望远镜(EHT)合作组织发布了一张Sagitarrius A*的惊人画像,这个强大的黑洞固定着我们的银河系,它的引力悄悄地拂过里面的每一颗星星、行星和小行星 。这标志着我们第一次看到它的“威严”--这本身就是一个巨大的时刻--但科学家们还没有完成 。从Sgr A*身上可以学到更多东西 。在距离这个黑洞约27000光年的地球有利位置,天文学家们一直在警惕地观察和研究这个虚空,试图解读银河系的“强大引擎”到底是如何工作的 。
上个月,一个使用强大的射电望远镜--阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)的工作人员收集到了一些新的线索 。
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在检查了ALMA与EHT对Sgr A*的观测同时记录的数据后,在黑洞的巨大成像过程中,该小组发现了一个它称之为"热点"的东西在深渊周围飞舞 。他们说,这个斑点在围绕Sgr A*顺时针飞行时似乎正在变暗和变亮 。相关研究已发表在《天文学与天体物理学》上 。
这项研究的主要作者、德国马克斯-普朗克射电天文研究所的Maciek Wielgus在一份声明中说:“我们认为我们看到的是一个围绕Sagitarrius A*的热气泡,其轨道的大小与水星相似,但在短短70分钟内做了一个完整的循环 。”
就背景而言,水星需要88个地球日才能绕太阳一圈--而且,这个蛋形球体以每秒近29英里的速度被认为是最快的行星 。
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因此,令人震惊的是,对于这个热气球在短短70分钟内完全围绕Sgr A*运行,Wielgus说,“这需要一个令人震惊的速度,大约是光速的30% 。”
此外,研究人员认为,这个气泡的轨道与虚空的距离大约是所谓的黑洞事件视界的五倍 。基本上,每个黑洞周围都有一个屏障,超过这个屏障,光就无法逃逸 。它标志着我们可见的宇宙和位于野兽内部的东西之间的坚定边界 。这就是事件视界 。
根据欧洲南方天文台的研究,科学家们认为他们新定位的热点与银河系中心发出的X射线能量的爆发,或耀斑有关 。事实上,过去通过对Sagitarrius A*的X射线和红外线观测已经发现了这种耀斑,但这是第一次有人通过射电望远镜数据发现它们--而且是以 “非常强烈的迹象” 。
可能,我们在不同的波长--X射线、红外线和无线电--看到这种能量活动的原因是,它们的属性正在随着时间的推移而改变 。
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荷兰拉德堡德大学的博士生、该研究的共同作者Jesse Vos在一份声明中说:“也许这些在红外波长下检测到的热点是同一物理现象的表现:随着红外发射的热点冷却,它们在更长的波长下变得可见,就像ALMA和EHT所观测到的那样 。”
此外,该团队的新研究结果似乎也符合另一个长期理论的假设:从银河系中心吐出的耀斑源于Sgr A*附近旋转的热气体产生的磁力相互作用 。
“现在我们找到了这些耀斑的磁力来源的有力证据,我们的观测给我们提供了关于该过程的几何形状的线索 。新的数据对建立这些事件的理论解释非常有帮助,”该研究的共同作者、拉德堡德大学的Monika Mo?cibrodzka在一份声明中说 。
研究小组解释说,这些解释可能包括对黑洞难以捉摸的磁场整体的窥视,或者对这个奇怪的热点周围环境的洞察 。最终,也许他们可以描绘出银河系中心真正发生的事情--一个巨大的黑洞居住的安静混乱的地方 。