银河系中心的超大质量黑洞周围存在热斑

银河系中心超级黑洞的“热点”

该轨道热斑可能是一个热气泡，在以大约30%的光速围绕人马座A*旋转。

天文学家发现了一个明亮的热斑，在围绕我们银河系中心的超大质量黑洞人马座A*（简称Sgr A*）旋转。

发现团队认为这个热斑可能是一个绕人马座A*旋转的热气泡，其速度相当于光速的30%。

这一发现可以帮助天文学家和天体物理学家更好地了解银河系中心，尤其是人马座A*周边的暴力环境。

“我们认为，我们看到的是一个炙热的气泡在飞快地围绕人马座A*旋转，其公转轨道与水星大小相似，但旋转一圈仅仅70分钟，”德国马斯克·普朗克射电天文研究所的天体物理学家梅西克·威尔格斯在声明中说，“这要以大约30%光速的惊人速度实现！”

人马座A*，由事件视界望远镜合作组织（EHT事件视界望远镜）观测、天文学家看到的热点示图。(图片来源：事件视界望远镜合作组织，ESO欧洲南方天文台/M.科恩麦瑟 (鸣谢：梅西克·威尔格斯))

威尔格斯带领团队利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）望远镜采集观测数据，该望远镜由分布在智利北部的阿塔卡马沙漠的66个无线电天线组成，并承担了事件视界望远镜合作项目的黑洞成像的部分工作。

2017年，阿塔卡马望远镜（ALMA）开始与EHT事件视界望远镜合作组织的其他望远镜一起观测超大质量黑洞，使有史以来第一张黑洞图像得以于2019年发布，它描绘了位于室女座A星系梅西耶 87（M87）中心的超大质量黑洞。同年早些时候，该合作项目还公布了 人马座Sgr A* 的首张图像。

但阿塔卡玛望远镜（ALMA）在EHT事件视界望远镜观测人马座A*的同时，还记录了其它数据。威尔格斯和他的团队发现这些数据中包含了人马座A*及其周围环境性质的线索，这些线索仅藏在阿塔卡玛望远镜（ALMA）的测量数据中。

之所以能有这个发现，是因为阿塔卡玛望远镜（ALMA）在美国国家航空航天局（NASA）钱德拉X射线天文台探测源自银河系中心的X射线爆发或耀斑后还收集了一些相关数据。科学家此前曾将这种耀斑与热气泡内的磁场相互作用联系起来，这些热气泡以极快的速度在人马座A*附近轨道运行。

“真正新鲜有趣的是这种耀斑，迄今为止，仅在人马座A*的X射线和红外观测中清晰地出现过”，威尔古斯说，“我们这是第一次看到强烈的信号，表明轨道上运行的热斑也在无线电观测中出现了。”

威尔古斯团队认为红外波段探测到的这些热斑，可能是因为热气泡冷却后在较长波长的光（类似阿塔卡玛望远镜ALMA看到的那些）中可见。

“现在我们发现了这些耀斑磁场起源的有力证据，我们的观测引出了一条几何证明过程的线索”，莫妮卡·莫西布罗兹卡，EHT事件视界望远镜合作组织合作团队成员、荷兰拉德堡德大学天体物理学家，在同一份声明中说到，“新数据对构建这些事件的理论解释非常有帮助。”

利用阿塔卡玛望远镜（ALMA），天文学家和天体物理学家能够研究人马座A*的无线电波辐射极化，他们可以利用极化无线辐射波调查研究超大质量黑洞周围的磁场。科学家希望，这项新研究可以通过对超大质量黑洞周围磁场形状进行更好限制，以及人马座A*周围的细节来帮助这项调查。

此外，这些研究结果帮助确认先前的基于智利甚大望远镜（VLT）上的重力仪器数据的研究，此前该研究表明那些X射线耀斑来自以30%光速的速度围绕黑洞顺时针旋转的气体团块。

该团队现在希望甚大望远镜上的重力仪GRAVITY和阿塔卡玛望远镜（ALMA）都能在多个光波段中追踪这些热斑，这在银河系中心耀斑的物理学解释上将会是一个里程碑，这也将建立在通过事件视界望远镜合作组织（EHT）对人马座A*及其环境的直接观测基础上。

“希望有一天，我们可以放心地说我们‘知道’人马座A*上正在发生什么，”威尔古斯总结道。

详细介绍该团队发现的论文发表在九月份的《天文学与天体物理学》杂志上。

BY:Robert Lea

FY: 无花果树

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