银河系超大质量黑洞的亮度突然提高75倍，究竟发生了什么？

m1717

超大质量黑洞拥有庞大的身躯，是任何天文学家都无法忽视的引力怪兽。不过，很多超大质量黑洞非常安静，其中就包括银河系中央的人马座A*。但凡事都有例外，在最近的观测中，天文学家发现人马座A*变得异常活跃，亮度超过以往的任何一次观测。

艺术概念图，一个被致密气体-尘埃盘环绕的星系中央超大质量黑洞

银河系中央的超大质量黑洞——人马座A*是一个比较安静的黑洞。它并非一个活跃星系核，不会将大量光线和热量喷射到周围的太空。绝大多数时间，这个黑洞都保持低调，亮度变化幅度很小。最近，天文学家发现人马座A*的亮度突然提高了75倍，而后又回到正常水平。这是科学家在近红外波长下观测到的人马座A*最大亮度。

超大质量黑洞艺术概念图。这种黑洞被炙热坠落物质形成的吸积盘环绕，再往外便是一个多尘环面。黑洞的两极还会喷射高速物质流，能够在太空中延伸极远的距离

加州大学洛杉矶分校天文学家图安·多（Tuan Do）在接受科学网站ScienceAlert采访时表示：“这一发现最初让我感到吃惊，随后又陷入巨大的兴奋之中。这个黑洞变得异常明亮，一开始我误认为它是恒星SO-2，因为我从未见过人马座A*这么亮过。但随后几帧的画面显示这个光源处于变化之中，只能是人马座A*黑洞。我马上意识到这个黑洞可能发生了点有趣的事情。”天文学家决心找到背后的原因。他们的研究发现将刊登在《天体物理学杂志通讯》上。

夏威夷的凯克望远镜

今年早些时候，图安和他的研究小组利用夏威夷的凯克望远镜对人马座A*黑洞进行了4天的观测。5月13日，研究小组观测到人马座A*的亮度异常升高。他们将两小时的亮度变化影像压缩成短短数秒的一段延时动画。图安表示：“这个黑洞一直处于变化之中，但这是我们迄今为止在红外条件下观测到的最大亮度。在那天晚上我们进行观测前，它的亮度可能更高。”

黑洞本身并不放射出任何能够被当前观测仪器探测到的辐射，但黑洞的引力产生大量摩擦，导致附近物质产生辐射。当我们利用望远镜对这些辐射进行红外观测时，辐射被“翻译”成亮度。通常情况下，人马座A*的亮度会在数分钟到数小时内发生改变，像蜡烛一样会闪烁。当黑洞周围区域骤然变亮，说明某些物体可能因距离太近被黑洞俘获。

超大质量黑洞艺术概念图

图安表示在他们进行观测前，人马座A*的亮度可能更高。不过，没有人发现任何天体因距离太近，最终被这个黑洞吞噬。现在，研究小组正在收集数据，试图缩小疑似被吞噬物体的范围。一种可能性是G2，这个天体据信是一个气体云，2014年时距人马座A*不到36光小时。如果它是一个气云，这么近的距离会导致它被人马座A*撕成碎片，部分气体被这个黑洞吞噬。但迄今为止，这种惨剧并未发生。研究小组认为人马座A*5月的“烟花秀”可能是一种“延迟反应”。

银河系中央潜伏着一个超大质量黑洞

另一种可能性是S0-2。S0-2是一颗恒星，沿着人马座A*周围的一条周期为16年的椭圆轨道运行。2018年，这颗恒星与人马座A*最近时，彼此间的距离不到17光小时。图安表示：“另一种可能性是恒星S0-2，2018年近距离掠过人马座A*时改变了气体流向这个黑洞的方式。其结果是，更多气体落入人马座A*，导致这个黑洞的变化幅度加大。

天鹅座X-1黑洞艺术概念图，正在吸食蓝星的物质

寻找答案的唯一方式就是获取更多数据。现在，科学家正在收集各波长条件下的观测数据。未来几周，他们将借助凯克望远镜对人马座A*进行更多观测。在此之后，地面望远镜便无法从地球观测银河系中心。不过，包括斯皮策、钱德拉、斯威夫特和ALMA在内的其它很多望远镜在过去的几个月内也在对人马座A*进行观测。它们的数据将可能揭示亮度变化物理学的不同方面的信息，帮助科学家进一步了解人马座A*。

文：米歇尔·斯塔尔

转自：漫步宇宙/qqtaikong

本文选自：今日头条