本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
黑洞,宇宙中引力最大的天體,以至於光也無法逃脫,也就是人類根本無法觀測到黑洞。
但是任何一位天體物理學家,他們都會說黑洞是宇宙中最明亮的物體之一,這發生了什麼?
但是奇怪的是,我們銀河系中心的黑洞沒有達到應有的亮度,這又是為什麼呢?
為什麼黑洞這麼亮
黑洞似乎可以通過多種方式發光。
黑洞本身不發光,但是黑洞並不孤單,黑洞通常被熾熱的雲團包圍。當這些物質被黑洞引力吸引,跌向黑洞漏鬥時,可以在宇宙中最黑暗的黑洞周圍產生宇宙光環。
除此之外,來自附近恆星的氣體流向黑洞時,氣體像水一樣流向下水道。這樣做時,它會相互摩擦並變熱,產生氣體的溫度可以達到數百萬度。
炙熱的氣體將其自身的原子撕裂,從而產生正離子和負電子的海洋。這些攪動的帶電粒子產生湍流的磁場,將氣體集中到兩個指向相反方向的噴射流中。如果這些噴射流恰以一定角度指向地球,那麼我們會看到一個明亮的黑洞。
銀河系中心的昏暗怪物
在我們銀河系的中心,有一個出奇平靜怪物。
「作為一個黑洞,本應該是一個充滿活力的怪物,但是我們銀河系中心的怪物它幾乎已經死了」天體物理學家傑弗裡·鮑爾如是說。
哪裡出現了問題呢?密西根大學的天體物理學家莉亞·科拉萊斯說:「或許有某種機制可以阻止物質到達黑洞中心,或到達黑洞本身並掉入其中,但我們尚未弄清到底這種機制究竟是什麼?」
有一種想法認為,隨著氣體向黑洞下落並加熱,增加的壓力會將氣體推回。確實,天文學家Corrales和她的同事用錢德拉X射線對人馬座A *黑洞觀測結果進行統計分析,發現有跡象表明人馬座A *附近的熱氣正在向外移動並逐漸冷卻。
也就是說人馬座A *黑洞並沒有死,它彈出氣體並發出咯咯聲,有時會變亮數百倍。
但是天文學家不確定這些耀斑是否是由於熱氣團塊落入時衝擊波在氣體中移動所致,還是突然折斷的磁場拱頂所致,類似於從太陽中射出太陽耀斑。
為了全面了解銀河系中央黑洞正在發生的事情,天文學家試圖通過許多不同類型的望遠鏡同時觀看人馬座A *。
分布在地球上的11臺望遠鏡可以充當一個放大鏡(EHT),EHT可以看到發光的氣體在落入黑洞周圍之前是如何在黑洞的周圍轉動。
EHT於2017年首次開始使用這11架望遠鏡中的8架觀看人馬座A *(其餘三架將在以後添加)。每年春天,只有10天極其短暫的觀測窗口,讓所有EHT望遠鏡都可以看到黑洞,可以大幅度降低誤差範圍。
在2017年,天文學家很幸運。他們不僅能夠與天基X射線望遠鏡的觀測結果協調EHT的運行,而且還恰好在觀察射手座A *發出耀斑的情況。
不幸的是,2018年的惡劣天氣限制了觀測,而在2019年,技術上的原因迫使天文學家取消了觀測。原定於3月26日開始的2020年觀測活動由於COVID-19大流行而被迫取消。
天文學家將不得不推遲EHT對射手座A *的下一次觀測,直到2021年。
——全文完——
感謝您的閱讀,歡迎點讚分享評論。
關注寒武紀科學館,精彩科學趣事,第一時間帶給您!