銀河系中心的黑洞似乎變得越來越飢餓，此前從未見它這樣餓過

2020-08-28 科學之美

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我們銀河系中心的巨大黑洞，正在享受一頓異常巨大的星際氣體和塵埃大餐，而研究人員還不知道為什麼。加州大學洛杉磯分校(UCLA)物理學和天文學教授、該研究的聯合高級作者安德裡亞·蓋茲(Andrea Ghez)表示：在我們研究超大質量黑洞的24年中，從未見過這樣的事情。黑洞通常是非常安靜，好像在節食一樣，我們不知道是什麼驅動了這麼大的盛宴，其研究發表在《天體物理學》期刊上。

研究人員分析了自2003年以來133個晚上對黑洞的13000多次觀測。這些圖像是由位於夏威夷W.M.凱克天文臺和位於智利的歐洲南方天文臺的超大型望遠鏡收集。研究小組發現，5月13日，黑洞的「不歸點」（之所以被稱為「點」，因為物質一旦進入，就永遠無法逃脫）外的區域，亮度是第二亮觀測的兩倍。

同時還在今年另外兩個晚上觀察到了巨大的變化；所有這三個變化都是「前所未有的」。科學家們觀察到的亮度是由落入黑洞的氣體和塵埃產生輻射引起。這些發現是一個非同尋常的奇特事件，還是活動顯著增加的前兆。加州大學洛杉磯分校物理和天文學教授，該論文的聯合高級作者馬克·莫裡斯說：

最大的問題是，黑洞是否正在進入一個新的階段：例如，如果開口處已經打開，氣體流入黑洞『排水溝』的速度在很長一段時間內增加，還是我們只是看到了幾個不尋常氣泡落下的煙花。該研究小組繼續觀察該區域，並將根據從新圖像中看到的信息試圖解決這個問題。天文學家們想知道黑洞是如何成長並影響星系和宇宙的演化，想知道為什麼超大質量洞變得更亮，以及它是如何變得更亮的。

新發現是基於對被稱為人馬座A*的黑洞（SGR A*）4月和5月在凱克天文臺四個晚上的觀測。黑洞周圍的亮度總是略有變化，但科學家們對這段時間內亮度的極端變化感到震驚，包括他們在5月13日的觀測結果。該研究的主要作者、加州大學洛杉磯分校的研究科學家Tuan Do說：那天晚上我看到的第一張照片，黑洞太亮了，我一開始誤以為它是S0-2星，因為我從來沒有見過人馬座A*這麼亮。

但很快就清楚了，源頭必須是黑洞，這真的很令人興奮。關於活動增加的一個假設是，當一顆名為S0-2的恆星在2018年夏季接近黑洞時，它在今年發射了大量氣體到達黑洞。另一種可能性涉及一個被稱為G2的奇異天體，它很可能是一對雙星，它在2014年接近黑洞，黑洞可能剝離了G2的外層，這可能有助於解釋黑洞外部亮度增加的原因。另一種可能性是，這種變亮對應於被吸引到黑洞中大型小行星的消亡。

對地球沒有危險

這個黑洞距離地球大約有26000光年遠，對我們的地球不構成危險，輻射亮度必須是天文學家探測到影響地球生命亮度的100億倍。《天體物理學》上還發表了研究人員的第二篇文章，描述了散斑全息術，這項技術使天文學家能夠從黑洞附近記錄的24年數據中提取和使用非常微弱的信息。Ghez研究小組於7月25日在《科學》上報告了對愛因斯坦標誌性廣義相對論在黑洞附近進行的最全面測試。得出的結論是，愛因斯坦的理論通過了測試，並且是正確的，至少現在是這樣，這是基於對S0-2的研究，因為S0-2繞著黑洞做了一個完整的軌道。

研究團隊研究了3000多顆圍繞超大質量黑洞運行的恆星。自2004年以來，科學家們一直在使用Ghez幫助開創的一項強大技術，稱為自適應光學，它可以實時校正地球大氣的扭曲效應。但是散斑全息術使研究人員能夠改進自適應光學出現之前十年的數據。重新分析這些年的數據幫助研究小組得出結論，在24年內沒有在黑洞附近看到過這種亮度水平。這就像是在早期的圖像上做LASIK手術，收集數據來回答一個問題，並意外地發現了其他沒有預料到，令人興奮的科學發現。

博科園｜研究/來自：加州大學洛杉磯分校

參考期刊《天體物理學》

DOI: 10.3847/2041-8213/ab38c3

DOI: 10.3847/2041-8213/ab3c68

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