一些超大質量的黑洞通過吸積盤宣布它們的存在,但位於銀河中心的龐然大物,一直不顯山不露水。
現在,天文學家已經終於發現了黑洞中模糊發光的圓盤上的物質,很久以前就懷疑過,但從未見過。
紐約普林斯頓高級研究所天體物理學家Elena Murchikova說:「我很驚訝,我們實際上看到了它。」
研究人員在6月6日《自然》雜誌上報告稱,在智利北部使用Atacama大型毫米/亞毫米表Array或ALMA對吸積盤進行了觀測。
銀河超大質量的黑洞名叫薩吉塔裡斯(Sagittarius A*),是400萬倍太陽質量的巨大天體。但是,當黑洞吞噬了它們周圍的氣體和塵埃時,Sgr A*會挑食。
Murchikova說,這樣的「充氣不足」的黑洞「沒有足夠的食物供應」可以讓周圍的氣體明亮地發光。
此前,科學家曾看到一團熱氣體(約1,000萬克爾文斯)在Sgr A*周圍散發高能X射線,以及在黑洞上空盤旋的星星和天然氣雲。
但這些氣體源似乎並不被安排成一張整潔、軌道運行的圓盤。Murchikova和同事們把重點放在氣體冷卻器上,大約1萬千克文裡,位於Sgr A*2800億公裡以內。
她解釋道,只觀察熱氣,就像在沙漠中集中研究地球氣候一樣。「這兩種類型的氣體都應落入黑洞裡,」Murchikova說,「你需要一張全景。」
阿爾瑪測量了冷氣體通過觀察粒子在特定波長的光。這些光子發射電子和質子時氣體結合形成氫原子。
當默奇科娃和同事們觀察黑洞周圍的光子分布時,他們看到一塊長方圓盤,中間有空隙,黑洞位於那裡。
在磁碟的一側,光波長被伸展,或者被還原。在另一邊,光被噴射或變藍。
這個發現意味著磁碟的一面正在向地球移動,這清楚表明磁碟正在旋轉。
穆奇科娃說:「我從來沒想過我能看到這種有組織的輪換。」
加州大學的天體物理學家Anna Ciurlo說:「我認為這是非常令人興奮的。」她並沒有參與這項工作。她的團隊在夏威夷使用Keck望遠鏡尋找紅外波長光碟的標誌,但沒有發現什麼。