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天文学家在银河系的黑洞中发现了高能射流的新证据

时间：2021-09-17 12:25:15 来源：

人马座A *（Sgr A *）的合成图像，银河系中心的超大质量黑洞。图像

利用Chandra和VLA的数据，天文学家发现了从银河系超大质量黑洞中喷出高能粒子射流的新证据。

天文学家一直在寻找强有力的证据，证明银河系中心的超大质量黑洞人马座A *（Sgr A *）正在产生高能粒子射流。最终，他们在NASA的钱德拉X射线天文台和美国国家科学基金会的超大型阵列（VLA）射电望远镜的最新结果中找到了它。

先前的研究使用各种望远镜表明存在一架喷气式飞机，但是这些报告（包括可疑喷气式飞机的方向）经常相互矛盾，不能被认为是权威的。

“几十年来，天文学家一直在寻找与银河系黑洞有关的喷气机。中国南京大学的李志远说，这项研究的主要作者出现在即将出版的《天体物理学杂志》上，现在可以在线获取。

在整个宇宙中，无论大小，都可以发现高能粒子的喷流。它们是由年轻的恒星和比银河系黑洞大一千倍的黑洞产生的。它们在将能量从中心物体带走并在银河系尺度上调节新星的形成速度方面发挥着重要作用。

“我们非常渴望从Sgr A *找到喷气机，因为它告诉我们黑洞旋转轴的方向。该研究的合著者，加州大学洛杉矶分校的马克·莫里斯说：“这为我们提供了有关黑洞生长历史的重要线索。”

研究表明，Sgr A *的自旋轴指向一个方向，与银河系的旋转轴平行，这向天文学家表明，在过去的100亿年中，气体和尘埃一直稳定地迁移到Sgr A *中。如果银河系最近与大型星系相撞，并且它们的中心黑洞与Sgr A *合并，则喷气机可以指向任何方向。

射流似乎进入了Sgr A *附近的气体，产生了钱德拉探测到的X射线和VLA观测到的无线电辐射。射流的两个关键证据是指向Sgr A *的X射线发射气体的直线和在无线电数据中看到的震荡前沿（类似于音爆），射流似乎在撞击气体。。此外，Sgr A *的X射线中的能量特征或光谱类似于来自其他星系中超大质量黑洞的射流的能量特征或光谱。

科学家们认为，当一些向黑洞坠落的物质向外重定向时，就会产生喷射流。由于目前已知Sgr A *消耗的材料很少，因此射流显得很弱也就不足为奇了。看不到方向相反的喷气机，可能是因为气体或灰尘阻塞了地球的视线或缺乏为喷气机提供燃料的材料。

Sgr A *周围地区微弱，这意味着黑洞在过去几百年来一直很安静。然而，上个月宣布的另一项钱德拉研究表明，在此之前，它的亮度至少高出一百万倍。

“我们知道，过去这个巨大的黑洞在消耗材料方面更加活跃。马萨诸塞州剑桥理工学院的合著者弗雷德里克·K·巴甘诺夫（Frederick K. Baganoff）说。

天文学家认为，从银河系伸出的高能粒子的巨大气泡，是由美国国家航空航天局的费米伽马射线望远镜在2008年发现的，它们是由Sgr A *的射流引起的，这些射流与银河系的旋转轴对准。Chandra的最新结果支持这一解释。

银河系中心的超大质量黑洞比我们的太阳大约四百万倍，距地球约26,000光年。这项研究中的Chandra观测是在1999年9月至2011年3月之间进行的，总暴露时间约为17天。

NASA位于阿拉巴马州Huntsville的Marshall太空飞行中心负责管理NASA华盛顿州科学任务局的Chandra计划。史密森尼天体物理天文台控制着钱德拉的科学和来自马萨诸塞州剑桥的飞行任务。

出版物：被《天体物理学杂志》发表

研究报告的PDF副本：来自银河系中心黑洞的帕斯卡级喷气机的证据：与本地气体的相互作用

图像：X射线：NASA / CXC / UCLA / Z。Li等；收音机：NRAO / VLA

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