天文学家发现银河系中心黑洞附近有大量较冷气体团环绕

小雨粑粑2012

图解：艺术家对银河系中心超大质量黑洞周围吸积盘的印象。图源：NRAO/AUI/NSF；S.Dagnello

天文学家利用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)天文台发现了一个未被关注到的、围绕在银河系核心的黑洞附近的冷气体团。

在超大质量黑洞周围，吸引力十分强烈。这个被称为人马座A星的庞然大物，质量大约是太阳的400万倍。正如它所处的超大质量黑洞一样，它通过强大的引力作用，成功地聚集了各种各样的宇宙奇观，包括恒星、星际尘埃和各种气体。

人马座A星聚集到的大部分气体，都在围绕着吸积盘中的黑洞运动。这个类似甜甜圈的环从黑洞的视界延伸了零点几光年。科学家此前只拍摄到非常热的发光气体图像，奇怪的是，它没有显示出任何围绕黑洞旋转的迹象。发表在《自然》杂志上的新研究，介绍了一个冷却的星际气体环，以及在吸积盘内运动的证据。

“我们是第一个对这个难以捉摸的吸积盘及其旋转方式展开探索的团队，”这篇新论文的一作普林斯顿高级研究所的天体物理学家埃琳娜·穆尔奇科娃在国家射电天文台的一份新闻稿中说到。

如前所述，天文学家先前已经捕捉到了热气环的部分证据。它的温度大约是1000万摄氏度（1800万华氏度），也就是太阳核心温度的三分之二。当气体在这个温度下，它会发出X射线，所以科学家们才能从地球上探测到。虽然先前天文学家也在黑洞附近发现过较冷的气体，但在吸积盘附近却没有。

很明显，“较冷的气体”只是相对较冷，它仍然在10000摄氏度（18000华氏度）左右。现在的研究还无法探明，这个冷气体和星云盘内的热气体之间是否存在什么关系。

但是，正如新的研究所表明的，在超大质量黑洞附近也同样存在着较冷的气体。利用智利阿塔卡马沙漠中的阿尔玛望远镜，天文学家们探测到了从一个冷却的气体环发出的微弱毫米波长信号。这些信号是氢原子产生的，经过26000光年到达地球，沿途几乎没有任何损耗，其成像结果与第一次图像的冷气环一致！更令人难以置信的是，它位于离人马座A星零点几光年的地方，直径大约是黑洞的20000倍！

图解：吸积盘内冷气体的阿尔玛图像。蓝色区域正在向我们靠近，而红色区域正在离我们远去，这表明吸积盘在黑洞周围旋转，十字线标注了这一点。 图源：Alma（ESO/NAOJ/NRAO），E.M.Murchikova；NRAO/AUI/NSF，S.Dagnello

阿尔玛数据还允许穆尔奇科娃和她的同事跟踪吸积盘中气体的位置和运动。由于无线光多普勒效应产生了蓝色（远离我们）和红色（朝向我们）的移动，天文学家能够观测到气体在黑洞周围缓慢旋转。据估计，盘中冷却区域的氢含量约为木星总质量的十分之一。

重要的是，这些观测为银河系中心的超大质量黑洞如何收集和吞食周围的物质提供了新的见解。在这项新的研究中，研究人员估计人马座A星每年吞食的物质相对较少，质量不到月球的一半。

这些新的观察结果令人兴奋，但是穆奇科娃说“我们仍然不清楚人马座A星的吸积过程是如何工作的”。在以后的工作中，通过深入研究新的阿尔玛数据，再加上其他天文台的观测，将有望揭示更多关于处于银河系中心的未知的秘密。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. gizmodo- George Dvorsky-西西西

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原文地址：今日头条

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