科學家在銀河系超大質(zhì)量黑洞附近發(fā)現(xiàn)過去黑洞噴發(fā)遺跡
我們銀河系的中央黑洞有一個噴發(fā)遺跡。這個超大質(zhì)量黑洞看起來還留有幾千年前的噴燈狀噴流的殘余。美國宇航局的哈勃太空望遠鏡還沒有拍攝到這個幻影噴流,但是已經(jīng)幫助找到了間接的證據(jù), 表明它仍然在無力地推入一個巨大的氫氣云中,然后飛濺,就像從水管中射出的窄流瞄準了一堆沙子。
這進一步證明,這個質(zhì)量為410萬個太陽的黑洞并不是一個沉睡的怪物,而是在恒星和氣體云落入它的過程中定期打嗝。黑洞將一些物質(zhì)吸引到一個旋轉(zhuǎn)的軌道吸積盤中,在那里,一些墜落的物質(zhì)被卷進流出的噴流中,被黑洞強大的磁場所吸引。狹窄的"探照燈光束"伴隨著大量致命的電離輻射。
中心黑洞是動態(tài)變化的,科學家像拼圖一樣把來自各種望遠鏡的多波長觀測結(jié)果拼湊在一起,這些觀測結(jié)果表明,黑洞每次吞下重物(如氣體云)時都會噴出小型噴流。這項研究剛剛發(fā)表在《天體物理學雜志》上。2013年,美國宇航局錢德拉X射線天文臺探測到的X射線和新墨西哥州索科羅的Jansky甚大陣望遠鏡探測到的無線電波,為黑洞附近的一個短小的南方噴流提供了證據(jù)。這股噴流似乎也是沖向黑洞附近的氣體。
哈勃紅外波長圖像中發(fā)現(xiàn)了一個發(fā)光的、膨脹的熱氣泡,它與黑洞的噴流保持一致,距離至少35光年。研究人員認為,黑洞的噴流沖進了它,使這個氣泡膨脹起來。這兩個逐漸消失的射流殘余效應(yīng)是它影響分子氣體的唯一視覺證據(jù)。這些氣流從銀河系的密集氣體盤中滲透出來。這種外流創(chuàng)造了一系列擴大的氣泡,至少延伸到500光年。這種更大的"肥皂泡"結(jié)構(gòu)已經(jīng)被其他望遠鏡在不同的波長上繪制出來。銀河系中心黑洞顯然在過去的一百萬年里亮度激增了至少一百萬倍。這足以讓噴流沖進銀河系的螺旋結(jié)構(gòu)中。
哈勃和其他望遠鏡先前的觀測發(fā)現(xiàn),銀河系的黑洞在大約200-400萬年前有一次爆發(fā)。那次爆發(fā)的能量足以創(chuàng)造出一對巨大的氣泡,聳立在我們的銀河系之上,在伽馬射線中發(fā)光。它們在2010年被美國宇航局的費米伽馬射線太空望遠鏡首次發(fā)現(xiàn),并被ROSAT衛(wèi)星在2003年發(fā)現(xiàn)的X射線氣泡所包圍,并在2020年被eROSITA衛(wèi)星全面測繪。
哈勃紫外光光譜被用來測量這個氣泡膨脹速度和組成。哈勃光譜后來發(fā)現(xiàn),這次爆發(fā)是如此強大,以至于它照亮了一個氣態(tài)結(jié)構(gòu),稱為麥哲倫流,距離銀河系中心約20萬光年。即使在今天,該事件產(chǎn)生的氣體仍在發(fā)光。
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