观测显示神秘黑洞隐藏在自己的“废气”之中

2016年09月19日 09:34:14 来源：腾讯太空

　　图中是艺术家描绘的NGC 1068星系，寒冷气体和灰尘在吸积盘磁场的作用下加热，速度可达到每秒400-800公里。

　　据物理学网站报道，超大质量黑洞的质量是太阳的数百万倍至数十亿倍，通常出现在星系中心区域。多数黑洞隐藏在密集的圆环状灰尘气体盘之中，之前观测表明这些隐形轮胎状结构形成于星系中心附近的原生物质。目前，阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵望远镜(ALMA)最新观测数据显示，实际上充满灰尘和气体的环面来源于NGC 1068星系中心黑洞，该灰尘气体环面是由黑洞吸积盘喷射物质形成的。

　　最新发现的宇宙寒冷气体和灰尘“喷泉”能够重新改变我们理解黑洞如何影响主星系和潜在的星系介质。美国巴克内尔大学天文学家杰克-加利摩尔(Jack Gallimore)说：“将黑洞当作一个发动机，它以落入其中的物质作为燃料，形成一个扁平的灰尘气体盘，但它像任何发动机一样，可以喷射废气。天文学家发现的废气很可能是阻挡光学望远镜观测该星系超大质量黑洞的遮挡物质，使环面变得模糊不清。”

　　NGC 1068星系(也叫做梅西尔77星系)是一个棒旋星系，距离地球大约4700万光年，该星系中心是一个活跃星系核，一个超大质量黑洞由叫做吸积盘的稀薄旋转气体灰尘盘供给“营养”，当吸积盘中的物质螺旋朝向黑洞中心，在紫外线照射下它将变得超级炽热和极端明亮。然而该吸积盘外侧被认为温度较低，在ALMA望远镜可探测的红外线和毫米波光线范围内发光。

　　一支国际天文学家小组使用ALMA望远镜深度观测该区域，发现少量一氧化碳云从吸积盘外侧部分升起，这些来自炽热内部吸积盘的能量部分电离一氧化碳云，确保它们粘附在包裹吸积盘周围的强大磁场线。

　　像从快速旋转花园洒水车喷射的水，吸积盘之上的灰尘云沿着磁场线加速离心运动，保持非常高的速度，大约每秒400-800千米。该速度是外部吸积盘旋转速度的3倍。

　　加利摩尔指出，灰尘云移动速度非常快，它们达到“逃逸速度”，从吸积盘两侧以圆锥状结构喷射物质。基于ALMA望远镜，我们首次观测到黑洞中隐藏的气体，而并非落入黑洞中的气体。这项研究表明，之前科学家普遍认知的活跃黑洞理论过于简单。

　　未来进一步进行ALMA望远镜观测，天文学家希望计算出黑洞发动机的“燃料预算”——每年进入黑洞的物质质量，以及废气形式喷射的物质有多少。(悠悠/编译)

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