夏季大片:黑洞吞噬雲團

今年夏天最精彩的煙火表演可能在我們星系中心上演

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天文學家已經預見到這一幕的到來。從今年夏天開始——可能就是本月——一大團氣體和塵埃,甚至可能是一顆恆星,將開始在銀河系的正中心,即超大質量黑洞的所在地來回穿梭。隨之而來的天文奇觀應能揭示許多關於星系神秘中心核的資訊,該區域一直被塵埃和距離籠罩在黑暗之中。

科學家們長期以來一直想知道,為什麼銀河系中心的黑洞與其它大型星系中心的黑洞不同,卻出奇地安靜。它似乎並沒有以我們預期的速度吞噬物質。

不幸的是,黑洞周圍有趣的區域太小了,我們的望遠鏡無法從如此遙遠的地方分辨清楚。(想象一下在一枚圖釘上畫《蒙娜麗莎》,然後發射到月球,再試圖辨認出她的微笑。)我們模糊的視野讓我們難以理解,為什麼當它以四百萬個太陽的引力吸入氣體時,卻沒有爆發出能量。這種觀測上的挫敗感正是來襲的雲團如此令人興奮的原因。“如果你觀察一顆流星穿過地球大氣層,它會因摩擦而燃燒殆盡,”加州大學伯克利分校的天體物理學家埃利奧特·誇塔特說。“我們希望看到類似的情況——雲團如何與所有其它螺旋進入黑洞的氣體相互作用。”雲團將像一個探測器,天文學家將花費數年時間來解讀它的讀數:一次巨大的宇宙耀斑。


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研究人員還希望弄清楚雲團究竟來自哪裡。一些人認為,兩團氣體可能在星系中心附近碰撞,耗盡了使它們保持軌道的動量。另一些人認為,雲團可能是一個昏暗的年輕太陽系,塵埃尚未凝固成行星形態,恆星被氣體遮蔽。

無論這團不幸的雲來自哪裡,它的命運都已註定:幾年之內,它將被吸入黑洞的事件視界,它的存在將被抹去。但天文學家將研究它的漫長告別,使用他們可以使用的各種望遠鏡。或許這團雲並沒有那麼不幸,2011年首次發現該雲團的團隊成員斯特凡·吉勒森表示。“從它將被摧毀的意義上來說,它是倒黴的,”他打趣道,“但從它變得著名的意義上來說,它是幸運的。”

邁克爾·莫耶是《大眾科學》負責物理學和太空報道的編輯。此前,他曾在《大眾科學》雜誌工作了八年,擔任文章編輯。他的文章《通往第十維度的旅程》獲得了2005年美國物理學會科學寫作獎,並曾在美國哥倫比亞廣播公司(CBS)、美國廣播公司(ABC)、美國有線電視新聞網(CNN)、福克斯新聞(Fox)和探索頻道(Discovery Channel)節目中亮相。他曾在加州大學伯克利分校和哥倫比亞大學學習物理學。

更多作者:邁克爾·莫耶
大眾科學 Magazine Vol 308 Issue 6本文最初以“雲團撞黑洞:吃我的塵埃吧”為標題發表於《大眾科學》雜誌第308卷第6期(),第16頁
doi:10.1038/scientificamerican0613-16
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