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银河系中心发出有规律毫米波

2020年6月4日7:12 环球解密

    天文学家通过阿塔卡玛大毫米波阵列(ALMA)望远镜发现银河系中心的黑洞人马座A(Sgr A*)有规律地发出毫米波。研究组认为这是围绕黑洞旋转的吸积盘中某些“热点”区域发出。这些热点区域绕行黑洞的半径比水星绕行太阳的半径更小。这项发现对了解黑洞这样极端引力环境附近的时空提供了新的线索。

    (Keio University)

    这份研究的主要作者日本庆应义塾大学(Keio University)的岩田雄平(Yuhei Iwata)说:“研究人员已经知道人马座A时不时地发出毫米波。这次通过ALMA,我们得到每天持续70分钟、连续10天的高质量观测数据,发现两种变化规律,一种以30分钟为周期,另一种慢一些为一小时。”

    研究组聚焦30分钟周期变化的毫米波,认为这是从绕行黑洞半径为0.2个天文单位的区域发出。1个天文单位相当于地球与太阳的距离,约1.5亿公里。作为对比,太阳系内最靠近太阳的行星——水星绕行太阳的半径是0.4个天文单位。

    天文学家知道,黑洞周围、事件视界之外,有一个由大量尘埃和气体组成的吸积盘。研究者认为绕行半径为0.2个天文单位的区域位于吸积盘最内部的边缘,这些短周期毫米波正是从那里发出。那个区域绕行黑洞的周期差不多是30分钟。

    日本庆应义塾大学教授奥卡(Tomoharu Oka)说:“那个区域离黑洞那么近,考虑到黑洞极大的质量,那里受到的引力极大,这种射线可能由那个区域发生的某种奇特的现象发出。”

    研究组推测,吸积盘内可能定期会产生一些“热点”,绕着黑洞旋转,发出毫米波射线。按照爱因斯坦相对论,当信号源向观测者以接近光速移动时,射线将被显着增强。吸积盘内围的转速很高,因此从地球观测到的毫米波出现了这种奇特的波动现象。

    天文学家认为,这就是源自不同热点区域毫米波产生不同周期性变化的原因。

    研究人员称,这些波动为气体的运动提供了大量的信息,将来通过对黑洞的持续监测,有可能见证到气体被黑洞吸入的瞬间。”

    这份研究近期发表在《天文物理期刊通讯》(Astrophysical Journal Letters)上。

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