位于我们银河系中心的超大质量黑洞会周期性地“打嗝”向太空中喷射“迷你喷气”。
在银河系的超大质量黑洞被称为人马座A*(人马座A*),超过4万次以上比太阳更大规模的。它强大的引力将附近的恒星和气体云吸入它的吸积盘。一些落入的物质然后过热并以窄束(也称为喷流)的形式从黑洞中排出。
这种“类似喷灯的喷气式飞机”的遗迹可以追溯到几千年前。然而,美国宇航局的哈勃太空望远镜无法明确拍摄这架喷气式飞机。根据航天局的一份声明,取而代之的是,太空望远镜的观测结果显示,有证据表明黑洞附近有一团发光的氢云被爆炸性爆发击中。
这种爆炸性的爆发被认为是一种外流的物质喷射流,当附近的气体云等物质落入银河系的中央黑洞时,它偶尔会射入太空。声明称,当喷流远离黑洞时,它会与氢云碰撞并与气体相互作用,从而产生多股膨胀气泡流,延伸到银河晕中大约光年。
该研究的合著者、日本筑波大学的研究员亚历克斯·瓦格纳(AlexWagner)在声明中说:“这些流从银河系的密集气体盘中渗出。”“射流从铅笔束发散成卷须,就像章鱼的卷须。”
年使用美国宇航局钱德拉X射线天文台和新墨西哥州扬斯基甚大阵列望远镜的数据进行的早期研究揭示了黑洞附近南部喷流的证据,该喷流也在黑洞附近射入气体中。
在这项新研究中,研究人员使用来自美国宇航局哈勃太空望远镜和智利ALMA(阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列)天文台的数据,寻找北方反喷流的踪迹。虽然ALMA的观测显示了一个狭窄的线性特征,从黑洞延伸到分子气体云15光年,但哈勃红外图像捕捉到一个发光、膨胀的热气体气泡,从黑洞延伸至少35光年,对齐与狭窄的射流。
通过拼凑出难以捉摸的喷流的证据,研究人员认为,黑洞每次消耗大量物质(如气体云)时都会喷出“迷你喷流”。反过来,射流和周围氢气之间的相互作用使气泡膨胀。声明称,研究人员能够使用模拟喷射流的超级计算机模型重新创建他们的发现。
哈勃和其他望远镜此前曾发现证据表明,银河系的黑洞在大约2-4百万年前爆发,产生了一对巨大的气泡,在我们的银河系上方发光,也称为费米伽马射线气泡。
瓦格纳在声明中说:“在过去的一百万年里,我们的中央黑洞的光度明显飙升了至少万倍。”“这足以让一架喷气式飞机冲入银河系光环。”
在一个名为NGC的活跃螺旋星系中也发现了类似的证据,它距离我们万光年。声明称,这个星系还有一连串气泡特征,沿着其中心黑洞的流出射流排列。
该研究的主要作者、北卡罗来纳大学教堂山分校的研究员杰拉尔德塞西尔说:“NGC流出顶部的弓形激波气泡与银河系中费米气泡开始的规模相吻合。”在声明中。“NGC可能向我们展示了数百万年前银河系在其主要能量激增期间所做的事情。”
在这项新研究中,哈勃数据被用来更好地了解银河系费米伽马射线气泡的膨胀速度和组成。哈勃望远镜图像显示,银河系的黑洞爆发是如此强大,以至于它照亮了一个气态结构,称为麦哲伦流,距银河系中心,光年。声明称,爆炸威力如此之大,以至于今天该事件的气体仍在发光。
研究人员在声明中说,虽然银河系的中央黑洞目前处于断电状态,但如果黑洞再次通电,剩余的“迷你喷流”足够接近,可以迅速重新点燃。
塞西尔在声明中说:“在这段时间内,黑洞只需要将其亮度增加一百倍,就可以用发射粒子重新填充喷射通道。”“看到喷流在爆发中能走多远会很酷。要进入费米伽马射线气泡需要喷流维持数十万年,因为这些气泡每个都有50,光年!”
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