氣象預告:冷冷大雨正在朝巨大黑洞降下
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氣象預告:冷冷大雨正在朝巨大黑洞降下

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在距離我們滿遙遠的一個星系裡,黑洞準備迎接一場暴雨。天文學家透過凹瑪發現,巨大冷氣體雲正在朝黑洞掉下去,就像下大雨一樣──並且撐傘也沒用,除非巨傘撐起來的長寬有幾百光年。

大部分距離我們很遙遠的星系的中心都有黑洞。這些超大質量黑洞會吞吃附近氣體。要是星系位置在星系團裡的話,因為星系間的空間裡充滿高熱的氣體細絲,可吃的東西分量很足夠。

天文學家一直以為,超大質量黑洞吞噬這些高熱氣體絲的方式是緩慢而持續,換巨話說,用形容下雨的敘述來說,那就像天空「飄著綿綿細雨」。不過,現在凹瑪望遠鏡的新發現是,大黑洞也照樣會吃霹哩啪拉間歇性掉落下來的極低溫氣體──這換成形容下雨的敘述就是「短密型驟雨」!

Abell 2597是距離地球30億光年的星系團,在這星系團的中心,凹瑪望遠鏡探測到3塊冷氣體雲正快掉到超大黑洞上面了。這些氣體雲的大小有幾十光年寬,每塊氣體雲都比太陽質量還重好幾百萬倍,當它從空中掉下來的時候應該真會是場超級大豪雨!

將掉到黑洞上的冷氣體團塊速度是每秒300公里,透過美國的「VLA甚大望遠鏡陣列」(這是個電波天文望遠鏡)觀測的結果發現,氣體團塊已經快要抵達黑洞了,只剩300光年的距離,意思是,氣體團塊幾十萬年後將抵達黑洞。

從觀測方面,一般而言,距離這麼遙遠的星系,個別氣體團塊很難以一一分辨清楚,就算擁有凹瑪望遠鏡這麼棒的視力也一樣。原來,這次這些氣體雲之所以能被看到正是因為有雲遮住了更靠近黑洞的高能粒子發出的毫米波輻射。換言之,冷氣體雲因襯托在明亮背景之下,凹瑪才能看得到。這就像炎熱夏天為我們帶來午後雷陣雨的暗雲,在藍天的背景下會很清楚地映襯。

最後會落在黑洞上的冷氣體團塊的總數量會有多少?可能會遠超過目前所觀測的,總數多達幾千個!雖然目前還不很清楚在星系彼此的空間裡,高熱氣體該如何降溫並凝結成溫度很低的冷氣體,不過,很明顯的是,氣體掉落到超大質量黑洞上的情景是遠比我們原先所想的更混亂。

發現了什麼?

Abell 2597星系團是個小星系團,由幾十個星系組成,位在水瓶座,距地球約10億光年,星系團中心的星系裡住著一個質量達到太陽3億倍的巨大黑洞。圍繞在該星系周圍的高熱氣體是早先由美國NASA「錢卓太空望遠鏡」首次觀測發現的。現在由凹瑪望遠鏡偵測到的則是尺度比星系團小非常多、且溫度也低很多的冷氣體團塊,它們處於正要掉到黑洞上的時刻,且將會是「如同下大雨般」朝黑洞掉落。

誰發現的?

發現在Abell 2597星系團裡有小小塊冷氣體雲團正在像下雨一樣朝著星系團中心的超大質量黑洞掉落的這組研究團隊裡有很多各國天文學家,研究計畫主持人是耶魯大學的Grant Tremblay博士。這項新發現已經刊載在科學期刊「自然」上。


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