探測黑洞的“邊緣”!銀河系中心的同步x射線和紅外觀測就緒!

探測黑洞的“邊緣”!銀河系中心的同步x射線和紅外觀測就緒!

博科園:本文為天體物理學類

位於銀河系中心的超大質量黑洞(SMBH)人馬座A*,距離我們只有25000光年。雖然不及其他黑洞活躍或明亮,但它的相對距離為天文學家提供了一個獨特的機會來探測黑洞“邊緣”附近發生的事情。自從發現人馬座A*以來,無線電一直在監測它,最新的紅外線和x射線也在監測它。

探測黑洞的“邊緣”!銀河系中心的同步x射線和紅外觀測就緒!

博科園-科學科普:人馬座A*的x射線輻射是持久的,可能是由於與黑洞相關的熱吸積流中電子的快速運動。每天有一次,發射的耀斑是高度可變的,在紅外線中比在x射線中更常見。一些亞毫米波長的耀斑也被暫時地與紅外耀斑聯繫起來,儘管它們的時間似乎與紅外事件有關。

探測黑洞的“邊緣”!銀河系中心的同步x射線和紅外觀測就緒!

儘管進行了這些密集的觀測工作,在這個超大質量黑洞(SMBH)周圍產生火焰的物理機制仍然是未知,並且是密集理論建模的主題。CfA天文學家史蒂夫·維爾納、喬·霍拉、喬凡尼·法齊奧和霍華德·史密斯與他們的同事一起,利用斯皮策天文臺和錢德拉天文臺(亞毫米陣列也在其中的一些系列中使用),對燃燼現象進行了同步多波長的觀測,在長達四年的數據中(這是迄今為止獲得的最長數據集)。

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  • 銀河系中心超大質量黑洞周圍模擬燃燒活動和物質雲的可視化圖,天文學家在x射線和紅外波段同時觀察這些事件,報告證據表明x射線的發射通常比紅外早10到20分鐘,這與一類理論模型一致。圖片:ESO, Gfycat

研究小組觀察到四次x射線和紅外耀斑事件,其中x射線事件似乎導致了10到20分鐘的紅外。觀測到的峰值之間相關性意味著它們之間存在某種物理聯繫,而微小的時序差異與描述耀斑來自磁驅動粒子加速和衝擊模型是一致的。然而,不能完全排除同時發生事件的可能性,但這一結果與一些涉及電子相對論運動的奇異模型並不一致。如果計劃在2019年夏季進行的未來同步觀測也出現燃除現象,它們可以對時間延遲和相關物理模型提供新見解。

探測黑洞的“邊緣”!銀河系中心的同步x射線和紅外觀測就緒!

博科園-科學科普|研究/來自: 哈佛史密森尼天體物理中心

參考期刊文獻:《天體物理學》

DOI: 10.3847/1538-4357/aaf71f

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