來自 《自然》 雜誌
戴爾·弗雷爾無法抗拒觀看黑洞吞噬獵物的誘惑。弗雷爾負責位於新墨西哥州索科羅附近的甚大天線陣（VLA）射電望遠鏡。他上個月看到一份報告，稱銀河系中心（超大質量黑洞人馬座 A* (Sgr A*) 的所在地）發出持續時間很長的 X 射線耀斑。天文學家們推測，該耀斑可能表明他們一直在追蹤的一團氣體雲已開始死亡螺旋，墜入黑洞。
弗雷爾對此持懷疑態度。預計該雲的死亡時間要到今年 9 月至 2014 年 3 月之間。但弗雷爾不想錯過任何動靜。在看到報告的幾個小時內，他將 VLA 的射電天線對準了現場，但沒有發現任何值得注意的東西。弗雷爾感到困惑。如果耀斑不是氣體雲的到來，那它是什麼呢？
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很快，其他正在觀察銀河系中心動態的望遠鏡給出了答案：耀斑來自磁星，一種高度磁化的脈衝星，或旋轉的中子星。它在 Sgr A* 附近的位置使其成為珍貴的發現。磁星的規律性射電脈衝可用於測量巨型黑洞附近的時空扭曲，並檢驗愛因斯坦廣義相對論的預測。
加州大學伯克利分校的射電天文學家傑弗裡·鮑爾說：“人們對在超大質量黑洞周圍發現脈衝星非常感興趣，而這是第一個例子。”他最近進行了 VLA 的觀測。“我們可以從中學習很多東西。”
磁星的意外發現是天文學家對被稱為 G2 的氣體雲到來的興奮的副產品。這團大約是地球質量三倍的氣體雲最早於 2012 年在 Sgr A* 附近被發現（後來在 2002 年的資料中被找到）。它的到來將有助於深入瞭解物體如何吸積到黑洞周圍的旋轉物質盤中，併為天文學家提供首次測量物體被捕獲和吞噬所需時間的機會。
Sgr A* 的每一次發射閃爍都會引發大量的猜測，加劇了高能天文學中常見的觀測和協調後續的迴圈。許多望遠鏡負責人正在安排對銀河系中心的額外監測。例如，VLA 已經每兩個月掃描一次 Sgr A* 周圍的射電頻率，一旦 G2 到達，它將每月掃描一次。
“我認為從來沒有這麼多的望遠鏡同時觀測銀河系中心，” 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·吉勒森說，他去年報告說 G2 正朝著 Sgr A* 方向前進 (S. 吉勒森等人，《自然》 481, 51–54; 2012)。
這種觀測狂潮可能會危及定期安排的觀測，一些天文學家擔心回報可能會令人失望。加州大學洛杉磯分校研究 G2 的天文學家安德里亞·蓋茲說，她在夏威夷莫納克亞的凱克望遠鏡進行的紅外觀測表明，G2 可能不是氣體雲，而是一顆被氣體包圍的恆星。如果她是正確的，Sgr A* 可能會吞噬一些氣體，但恆星本身將有足夠的動量逃脫黑洞的控制。結果將是一場銀河系的小爆發，而不是焰火。“我只是擔心這件事被誇大了，”她說。
然而，對銀河系中心的關注意外地得到了回報。據報道的 X 射線耀斑促使美國國家航空航天局核光譜望遠鏡陣列（NuSTAR）衛星的負責人、天文學家菲奧娜·哈里森將 X 射線太空望遠鏡對準 Sgr A*。和弗雷爾一樣，哈里森也懷疑耀斑與 G2 有關，但她認為 NuSTAR 精確地記錄事件時間的能力可能會澄清情況。果然，在 4 月 26 日，NuSTAR 檢測到一個 X 射線訊號，每 3.76 秒閃爍一次——這是一個以該速率旋轉的脈衝星的訊號。然後在 4 月 29 日，錢德拉 X 射線天文臺將磁星定位到距離黑洞至少 0.12 秒差距（0.38 光年）的位置——很近，但比 G2 遠得多。
在 5 月 4 日，NuSTAR 和美國宇航局太空望遠鏡 Swift（發現了最初的耀斑）的觀測結果顯示，磁星的自轉速率逐漸減慢，從而最終確定了該物體為磁星。這種減慢與高磁場的存在一致，高磁場使恆星能夠比普通脈衝星更快地輻射能量。
包括這顆磁星在內，在銀河系中心的一般區域發現了 14 顆磁星。阿拉巴馬州亨茨維爾美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的磁星專家克里薩·庫韋利奧圖說，這一數字之高支援了磁星傾向於由那裡常見的明亮、重型恆星的死亡陣痛中形成的觀點。
這一發現還為天文學家提供了一種研究超大質量黑洞附近條件的方法。根據愛因斯坦的廣義相對論，在高引力場中，時鐘由於時空的扭曲而走得慢。因此，如果磁星沿著黑洞周圍的橢圓軌道執行，其像時鐘一樣的自轉速率應該隨著與黑洞距離的變化而加速和減速——這種效應，如果運氣好，可以從磁星磁場造成的逐漸減速中分離出來。
弗雷爾認為，磁星的發現表明對 G2 的所有興奮都是合理的。觀察 G2 的天文學家表示，當雲最終到達銀河系中心時，它本身可能會帶來更多的興奮。他們並沒有因為最初出現的到達跡象之一結果完全不同而感到沮喪。“我希望我們所有失敗的實驗都這麼好，”弗雷爾說。