繞著黑洞的環並不是那麼熱

在銀河系的核心,有個大黑洞。黑洞,就是太空中某一塊重力很強的區域,重力強大到甚至光 也無法從那區域逃離。銀河系核心那裡的怪獸級黑洞,質量是太陽的400萬倍。還好,這個黑洞 離我們有夠遠:有2萬6千光年,不會帶來災難。

過去天文學家已經發現到,銀河系中心的這個黑洞周圍有大片氣體雲,其中有些氣體朝黑洞陷 落,在消失於黑洞邊界之前,堆疊在一個扁平的旋轉盤面上。只不過,這樣的過程如何開始或 結束,大家不是很清楚。

現在,凹瑪對這個在銀河系中心的超大質量黑洞完成的新觀測,可能對解開這個謎滿有幫助。天 文學家透過凹瑪,獲得了驚人的發現是:找到了一個相對較冷的氣體環,環繞著黑洞。

天文學家已經知道,在黑洞周圍有很多非常熱的氣體,溫度大約一千萬度。由於它是如此高熱 ,所放射出來的,就是高能X射線了,那只能用發射到太空中的X射線望遠鏡才能觀測到。而同時,類似於凹瑪這類型的毫米波望遠鏡(但比凹瑪小得多),則是在距黑洞約幾光年的範圍內,發現 到「比較冷一點」的氫氣。這種氣體的溫度「只有」約一萬度。

凹瑪因為擁有敏銳的視力,所以能發現在很靠近黑洞的邊緣,有一圈由不那麼熱的氣體組成的 環。這個所謂的「冷」氣體繞著黑洞轉的軌道,離黑洞,只有百分之一光年,這距離,大約是 太陽和地球距離的一千倍。

還有,這些氫氣的量也不是很大。可能需要再乘十倍,才夠製造一個木星等級的巨行星。但是 發現這個旋轉的「冷」環還是很令大家意外呢。畢竟,那些極高熱、發出X射線的氣體是根本 沒有轉動的。

無論氣體是非常熱或不太熱,究竟它們怎麼在這個所謂的吸積盤上累積,這個問題,希望凹瑪 這次的新發現,能幫助天文學家更了解。


發現了什麼?

銀河系有數千億恆星,太陽是其中之一。在銀河系中心,是發出明亮電波光訊號的源頭,那個 附近區域也叫做「人馬座A星」,當時依它所在星座(人馬座)命名。接著幾十年,越來越清 楚的事情是,「人馬座A星」是個超大質量黑洞,質量為太陽4百萬倍。在大型紅外望遠鏡的協 助下,天文學家已經看到過,巨大的恆星在看不見的黑洞周圍轉圈圈。現在,凹瑪望遠鏡則是 發現到,相對較冷的一圈旋動的氫氣,在繞著黑洞轉。

誰發現的?

對銀河系中心黑洞展開凹瑪觀測的是美國普林斯頓高等研究院的Elena Murchikova所主導的團隊。在本次研究中,Elena與她在加州理工學院的Sterl Phinney合作,還有哈佛史密松天文物理中 心的Anna Pancoast、史丹福大學的Roger Blandford,都是她的團隊成員,他們4位天文學家於 2019年6月5日,在科學雜誌《自然》上發表了研究結果。

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