银河系中心黑洞的喷流可能正对着地球而来

许多天文学家都相信,位于银河系中心的大型X射线源Sgr A* 是一个具有4亿太阳质量的超大质量黑洞。

自从智利的阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(ALMA)上线以来,天文学家一直希望能够拍到这个黑洞的阴影。经过一年多的努力,天文学家们发表了初步成果,但结果却相当出乎意料。

我们都知道黑洞本身不会发光,但在黑洞周边气体的衬托下,我们是有机会可以看到黑洞的阴影(也就是黑洞的事件视界)。然而,Sgr A* 虽然是距离地球最近的超大质量黑洞,但其距离我们26000光年,本体在天空中的视角甚至不到1亿分之一度,约相当于从地球上看见月球上的一个网球。尤其在视线方向上,银河系盘面充斥著高温的气体,成为我们了解Sgr A* 的阻碍。

这张照片是由NASA的钱卓太空望远镜获得的银河系中心影像,可以看到高温气体阻挡了我们的视线

为了得到Sgr A* 的精细影像,天文学家将ALMA加入由其他12座天文台组成的全球无线电波观测阵列,并透过不同天文台之间的光学干涉运算,得到接近地球大小口径望远镜的效果,解析度大幅提升为过去观测结果的两倍。所得到的影像再利用哈佛-史密松天体物理中心(CfA)发展的技术,能协助将视线上高温气体造成的散射去除,藉此得到黑洞的阴影影像。

相关成果于今年1月21日发布,令人遗憾的是依然没有看到黑洞的阴影。不过奇怪的是,Sgr A* 发出的无线电波几乎集中在3亿分之一度的范围内,并没有看到一般黑洞应该具备的喷流(在物质落入黑洞的同时,一部份物质从黑洞两极喷出形成)。天文学家们认为,要不么是Sgr A* 根本没有喷流,要么就是这个喷流正不偏不倚的对着我们地球而来。无论结果是那一个,对于科学家来说都是相当特别的现象。

左上图是在86 GHz波段下,天文学家对于Sgr A* 做出的模拟画面,右上则是有高温气体散射时的模拟图;右下和左下方则分别是实际观测影像在经过散射处理前后的结果

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