科學家在銀河系超大質量黑洞附近發現過去黑洞噴發遺迹

我們銀河系的中央黑洞一個噴發遺迹。這個超大質量黑洞看起來還留有幾千年前的噴燈狀噴流的殘餘。美國宇航局的哈勃太空望遠鏡還沒有拍攝到這個幻影噴流,但是已經幫助找到了間接的證據,表明它仍然在無力地推入一個巨大的氫氣雲中,然後飛濺,就像從水管中射出的窄流瞄準了一堆沙子。

這進一步證明,這個質量為410萬個太陽的黑洞並不是一個沉睡的怪物,而是在恆星和氣體雲落入它的過程中定期打嗝。黑洞將一些物質吸引到一個旋轉的軌道吸積盤中,在那裡,一些墜落的物質被卷進流出的噴流中,被黑洞強大的磁場所吸引。狹窄的”探照燈光束”伴隨着大量致命的電離輻射。

科學家在銀河系超大質量黑洞附近發現過去黑洞噴發遺迹

中心黑洞是動態變化的,科學家像拼圖一樣把來自各種望遠鏡的多波長觀測結果拼湊在一起,這些觀測結果表明,黑洞每次吞下重物(如氣體雲)時都會噴出小型噴流。這項研究剛剛發表在《天體物理學雜誌》上。2013年,美國宇航局錢德拉X射線天文台探測到的X射線和新墨西哥州索科羅的Jansky甚大陣望遠鏡探測到的無線電波,為黑洞附近的一個短小的南方噴流提供了證據。這股噴流似乎也是沖向黑洞附近的氣體。

科學家在銀河系超大質量黑洞附近發現過去黑洞噴發遺迹

哈勃紅外波長圖像中發現了一個發光的、膨脹的熱氣泡,它與黑洞的噴流保持一致,距離至少35光年。研究人員認為,黑洞的噴流衝進了它,使這個氣泡膨脹起來。這兩個逐漸消失的射流殘餘效應是它影響分子氣體的唯一視覺證據。這些氣流從銀河系的密集氣體盤中滲透出來。這種外流創造了一系列擴大的氣泡,至少延伸到500光年。這種更大的”肥皂泡”結構已經被其他望遠鏡在不同的波長上繪製出來。銀河系中心黑洞顯然在過去的一百萬年裡亮度激增了至少一百萬倍。這足以讓噴流衝進銀河系的螺旋結構中。

科學家在銀河系超大質量黑洞附近發現過去黑洞噴發遺迹

哈勃和其他望遠鏡先前的觀測發現,銀河系的黑洞在大約200-400萬年前有一次爆發。那次爆發的能量足以創造出一對巨大的氣泡,聳立在我們的銀河系之上,在伽馬射線中發光。它們在2010年被美國宇航局的費米伽馬射線太空望遠鏡首次發現,並被ROSAT衛星在2003年發現的X射線氣泡所包圍,並在2020年被eROSITA衛星全面測繪。

哈勃紫外光光譜被用來測量這個氣泡膨脹速度和組成。哈勃光譜後來發現,這次爆發是如此強大,以至於它照亮了一個氣態結構,稱為麥哲倫流,距離銀河系中心約20萬光年。即使在今天,該事件產生的氣體仍在發光。