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银河系黑洞的无线电喷流可能正指向地球

了解超大质量黑洞人马座A*的射电辐射如何为我们揭示其隐藏动力学的新见解。

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此图显示了人马座A*的不同视图。上面的两幅图像是其散射和未散射光线的模拟,而下面的两幅图像则显示了由望远镜阵列拍摄的真实图像。来源:S. Issaoun,M. Mościbrodzka,荷兰拉德堡德大学/ M. D. Johnson,哈佛-史密松天体物理中心

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数十年来,我们一直在试图解读我们银河系中心的超大质量黑洞,但关键线索可能一直都在我们眼前。

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马克斯·普朗克研究所的天文学家利用由13台射电望远镜组成的阵列,成功地聚焦了人马座A*(发音为A-star),这是银河系超大质量黑洞所在的区域。一旦他们清除了其周围散射光的干扰,他们发现从黑洞喷射出的强大射电辐射仅来自一个微小的区域,而这个区域可能正指向地球。这项研究于周一发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal) 上,如果得到证实,将可能为 Sgr A*及其射电喷流 带来新的认识。

黑洞喷流

超大质量黑洞在宇宙中非常普遍,位于大多数大星系的中心。它们强大的引力场能够吞噬和摧毁过于靠近它们的物体。虽然它们吸收了大部分天体物质,但有一小部分会逃离黑洞,并喷射回太空。这些被称为喷流的辐射携带丰富的无线电波,并以接近光速的速度传播。

尽管我们可以从地球探测到人马座A*的一些射电辐射,但对其进行研究却并非易事。地球和人马座A*之间有一团炽热的气体。这团星际气体散射了喷流的光线,使得难以精确定位来自黑洞的射电波。

耀眼的光束

但最近,一个研究团队利用甚长基线干涉测量技术,成功地分离出了这种射电辐射——这项技术结合了多台望远镜,创造出一个庞大、极其强大的虚拟望远镜。他们利用来自世界各地的13台射电望远镜,消除了炽热气体的干扰,从而获得了比以往任何时候都更清晰的喷流辐射图像。

他们发现,辐射源是对称的,这与“喷流”理论非常吻合,因为喷流是从黑洞的两侧向相反方向喷射的。他们还发现,辐射比他们想象的要窄得多。事实上,它非常窄,以至于我们只能从三百亿分之一度的角度观察到它——这表明它几乎直接指向地球。

幸运的是,这意味着我们可能可以直接观察到我们黑洞的一个关键特征。而且不用担心喷流会实际喷射到我们,因为据我们所知,处于其视线范围内并不会给我们带来任何危险。如果真的如此,反而能让我们以完美的细节研究喷流,并揭示人马座A*的神秘本性。

编者按:本报道的早期版本错误地说明了人马座A*的光线在到达地球之前为何被散射。光线是被星际气体散射的。

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