銀河系黑洞煙火秀令人失望

位於銀河系中心的巨大“G2”雲可能正在以連續流的形式墜落,從而抑制了天文學家所期望的壯觀景象

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什麼都沒有。 零。 啥都沒。 這就是今年春天,天文學家將望遠鏡對準銀河系中心的巨大黑洞時所看到的景象,他們原本希望看到巨大的氣體雲撞擊黑洞時發生的星系煙火秀。

一個天文學家團隊現在表示,他們對圍繞黑洞人馬座 A*(質量是太陽的四百萬倍)周圍缺乏煙火現象給出瞭解釋。 研究人員認為,該雲不是孤立的,而是位於連續但較薄的物質流中的一個稠密團塊。 這將對圍繞黑洞執行的物質盤產生持續的微風效應,而不是像最初預期的那樣,突然的陣風撞擊黑洞並引起煙火現象。

匹配的軌道
2012 年,德國加興馬克斯普朗克地外物理研究所的天文學家斯特凡·吉勒森及其合作者報告說,一個名為 G2 的大型氣體雲正在接近銀河系的中心,並被中心黑洞的引力撕裂。


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該團隊還預測,雖然 G2 的大部分會圍繞黑洞描繪一條拋物線,但它的一部分會被拉入並撞擊吸積盤,發生劇烈碰撞,並釋放出強烈的輻射閃光。

在新的研究中,吉勒森及其合著者使用了歐洲南方天文臺位於智利的甚大望遠鏡拍攝的影像。 對 G2 以及 13 年前經過黑洞附近的另一個雲 G1 發出的紅外光進行分析表明,這兩個雲的軌道幾乎相同。

吉勒森及其同事表示,這表明這兩個雲以及該團隊稱之為 G2 尾部的氣體尾流都是一個大型單一氣流的一部分,可能是在大約 100 至 200 年前從一顆靠近人馬座 A* 的恆星中撕裂的。 他們在 7 月 17 日釋出在 arXiv 預印本儲存庫上的一篇文章中報告了他們的發現。

馬薩諸塞州劍橋市哈佛-史密森天體物理中心的詹姆斯·吉洛奇和艾維·勒布及其同事在四月份的《天體物理學雜誌通訊》文章中提出了類似的解釋。

吉勒森指出,儘管甚大望遠鏡無法分辨 G2 後面的氣體尾流中的結構,但它似乎是塊狀的,這表明可能有其他氣體雲跟隨 G2,供黑洞在不久的將來吞噬。

然而,加利福尼亞大學洛杉磯分校的天文學家安德里亞·蓋茲領導著另一個研究銀河系中心的團隊,她認為這種情況並不令人信服。 她的團隊追蹤與 G2 而不是氣體相關的塵埃的影像表明,在 G2 的中間有一顆看不見的恆星。 這顆恆星的引力將保持雲的完整性,阻止其部分落入黑洞的星盤。 該團隊在 5 月 2 日的國際天文聯合會電報中報告了他們的發現。 如果真是這樣,G2 所屬的氣流可能不像吉勒森及其同事所暗示的那樣穩定。

在幾年到幾十年後,當 G2 螺旋穿過被認為圍繞人馬座 A* 的氣體和塵埃盤時,可能會發生一場盛大的燈光秀。 勒布說,G2 穿過星盤所需的時間可以充分說明星盤的特性以及類似人馬座 A* 的超大質量黑洞的吞噬習慣。
 

本文經許可轉載,並於 2014 年 7 月 21 日首次發表

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