我们邻近仙女座星系的超大质量黑洞可能会是一位礼貌的晚餐客人

魏洋1

尘埃流流向隐藏在仙女座星系中心的超大质量黑洞。（图片来源：NASA-JPL/加州理工学院；图片处理由IPAC/Robert Hurt提供）

据美国太空网（Sharmila Kuthunur）：你是如何满足超大质量黑洞的饥饿感的？天文学家说，宇宙尘埃的河流长达光年。

科学家们发现了证据，证明有非常长的尘埃流盘旋向生活在我们邻近星系仙女座中心的超大质量黑洞。看起来，这些巨大的溪流安静而持续地向宇宙深渊提供食物——这种情况很可能已经持续了亿万年。新发现的流表明，即使在吞噬附近的尘埃、气体和命运多舛的恒星时，比太阳重数十亿倍的黑洞仍然异常安静。这些发现归功于德国、西班牙和智利的科学家，他们分析了美国国家航空航天局现已退役的斯皮策太空望远镜的档案图像。

此前，人们曾发现超大质量黑洞疯狂进食，吞噬如此大块的发光物质，以至于它们的黑暗轮廓比充满恒星的整个星系都亮。然而，其他黑洞的饮食，比如潜伏在仙女座和我们银河系中心的非常安静的黑洞，还不清楚。

根据去年发表在《天文学杂志》上的一项研究，这些沉默的野兽是由缓慢而稳定地旋入其中的气体流喂养的，它们周围的发光物质环非常微妙，亮度很少波动。天文学家星期四（5月9日）在美国国家航空航天局的一份声明中说，这种宇宙礼仪可以比作水顺着下水道旋转。

仙女座星系距离地球约250万光年，是距离银河系最近的主要星系，也是为数不多的在黑暗无月的夜晚肉眼可见的星系之一。与围绕我们银河系中心弯曲的独特旋臂不同，仙女座的核心被多个尘埃环环绕。



仙女座星系中心附近尘埃的注释特写。蓝色虚线突出显示了两股尘埃流流向星系中心超大质量黑洞的路径（用紫色点表示）。（图片来源：美国航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院）

为了得出他们的结论，天文学家首先模拟了仙女座黑洞周围的物质随时间的变化。该模拟显示，黑洞附近可能会形成一个微小的热气盘，在被周围的许多其他气体和尘埃流补充之前，热气盘会为黑洞提供能量。研究人员发现，这些流必须在特定的大小和速度范围内，以帮助稳定进食，否则黑洞就会打嗝，亮度也会变化。果不其然，当研究人员将他们的发现与斯皮策望远镜的数据进行比较时，他们发现该望远镜已经在所需的限制范围内记录到了尘埃的螺旋。

研究合著者、加那利群岛天体物理研究所和慕尼黑大学天文台的天体物理学家Almudena Prieto在声明中说：“这是一个很好的例子，科学家们通过将档案数据与最新的计算机模拟进行比较，重新检查档案数据，以揭示更多关于星系动力学的信息。”。“我们有20年的数据告诉我们，当我们第一次收集它时，我们没有意识到其中的东西。”

这些发现与去年关于另一组天文学家的一些结果相矛盾，他们认为所有宇宙空洞都以相同的方式吞噬附近的物质，而不管它们的食欲如何。观察到的被其他一百个超大质量黑洞吞噬的物质辉光“与有序的物质流不相容”。这种矛盾使天文学家能够重新评估我们对黑洞行为的了解。

美国国家航空航天局于2020年1月退役了斯皮策望远镜，此前该望远镜在收集太阳系彗星和小行星、太阳系外行星的红外数据方面工作了16年，并深入到宇宙中被星际气体和尘埃笼罩的各个区域。航天局基本上用詹姆斯·韦伯太空望远镜“取代”了斯皮策望远镜，该望远镜于2021年发射，也可以在红外中观察宇宙。然而，去年5月，美国太空军提出了一项大胆的计划，通过机器人任务复活斯皮策望远镜，为望远镜提供服务并将其恢复在线，这让人想起了哈勃太空望远镜的服务任务。就上下文而言，斯皮策现在距离地球超过1.8亿英里（2.89亿公里）。哈勃望远镜正好在我们星球的轨道上。