天文学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 发现了围绕人马座 A*（银河系中心黑洞）运行的“热点”的迹象。 这一发现有助于我们更好地了解超大质量黑洞神秘而动态的环境。
“我们认为我们看到的是一个快速旋转的热气泡 射手座A * 其轨道大小与水星相似，但绕一圈仅需 70 分钟左右。 这需要令人惊叹的光速 30% 左右的速度！” 德国波恩马克斯·普朗克射电天文学研究所的 Maciek Wielgus 说道，他领导了今天发表在《天文学与天体物理学》杂志上的这项研究。
这些观测是在事件视界望远镜 (EHT) 合作组织对黑洞进行成像的活动期间，使用位于智利安第斯山脉的 ALMA（欧洲南方天文台 (ESO) 共同拥有的射电望远镜）进行的。 2017 年 XNUMX 月，EHT 将全球八台现有射电望远镜连接在一起，其中包括 新华社，导致 最近发布了第一张射手座 A* 的图像. 为了校准 EHT 数据，Wielgus 和他的同事（EHT 协作组织的成员）使用了与人马座 A 的 EHT 观测同时记录的 ALMA 数据。令团队惊讶的是，隐藏在仅 ALMA 测量。
偶然地，一些观察是在爆发或耀斑后不久完成的。 X-射线测试 美国宇航局钱德拉太空望远镜发现了我们银河系中心发出的能量。 以前用 X 射线和红外望远镜观察到的此类耀斑被认为与所谓的“热点”有关，即绕轨道运行速度非常快且靠近恒星的热气泡。 黑洞.
“真正新颖且有趣的是，此类耀斑迄今为止仅在人马座 A* 的 X 射线和红外观测中清晰存在。 在这里，我们第一次看到一个非常强烈的迹象，表明无线电观测中也存在轨道热点。” 维尔格斯说，他也隶属于波兰尼古拉斯·哥白尼天文中心和黑洞倡议 哈佛大学美国。
“也许这些在红外波长处检测到的热点是同一物理现象的表现：随着红外发射热点冷却下来，它们在更长的波长下变得可见，就像 ALMA 和 EHT 观察到的那样，” 荷兰拉德堡德大学的博士生 Jesse Vos 也参与了这项研究，他补充道。
长期以来，人们认为耀斑起源于非常靠近人马座 A* 的极热气体中的磁相互作用，新发现支持了这一观点。 “现在我们找到了这些耀斑的磁性起源的有力证据，我们的观察为我们提供了有关该过程几何形状的线索。 新数据对于建立这些事件的理论解释非常有帮助，” 拉德堡德大学的合著者 Monika Mościbrodzka 说道。
ALMA 允许天文学家研究人马座 A 的偏振射电发射, 它可以用来揭示黑洞的磁场。 研究小组将这些观测结果与理论模型结合起来，以更多地了解热点的形成及其所处的环境，包括人马座 A 周围的磁场。他们的研究对该热点的形状提供了更强的约束。 磁场 比之前的观测结果更好，帮助天文学家揭示黑洞及其周围环境的本质。
观察结果证实了一些 ESO 甚大望远镜 (VLT) 重力仪器先前的发现，在红外线中观察。 来自 GRAVITY 和 ALMA 的数据都表明，耀斑起源于围绕黑洞以大约 30% 光速在天空中顺时针方向旋转的一团气体，热点的轨道几乎是正面的。
“未来，我们应该能够利用 GRAVITY 和 ALMA 的协调多波长观测来跟踪跨频率的热点——这一努力的成功将成为我们理解这一现象的一个真正的里程碑。 物理 银河系中心的耀斑” 该研究的合著者、西班牙巴伦西亚大学的伊万·马蒂-维达尔 (Ivan Marti-Vidal) 说道。
该团队还希望能够利用 EHT 直接观察绕轨道运行的气体团块，从而更加接近黑洞并了解更多信息。 “希望有一天，我们能够放心地说，我们‘知道’人马座 A* 正在发生什么，”Wielgus 总结道。
期刊参考
- M. Wielgus、M. Moscibrodzka、J. Vos、Z. Gelles、I. Martí-Vidal、J. Farah、N. Marchili、C. Goddi 和 H. Messias。 人马座 A* 附近的轨道运动 – 来自偏振 ALMA 观测的约束。 天文学与天体物理学。 DOI： 10.1051）/ 0004 6361 / 202244493（
