當你凝視銀河系中心足夠長的時間,試圖瞥見銀河系的一瞥時潛伏在其中的東西,可能不是您捕獲的全部。
2018 年,一項巨大的合作將世界各地的望遠鏡引導至 M87 星系的中心他們也成功地觀察了黑洞所進行的一些瘋狂的惡作劇。
現在,天文學家發現其中的惡作劇之一是巨大的打嗝——黑洞在進食時從兩極發射出的強大等離子體噴流之一產生的伽馬射線噴發。
“在事件視界望遠鏡的多波長活動中,我們很幸運地探測到來自 M87 的伽馬射線耀斑,”天文物理學家賈科莫‧普林西比說義大利的里雅斯特大學教授。
「這標誌著十多年來在該源中觀察到的第一次伽馬射線耀斑事件,使我們能夠精確限制觀測到的伽馬射線發射區域的大小。”
M87 距離銀河係不到 5500 萬光年,被選為人類第一張超大質量黑洞陰影影像的拍攝地,部分原因是它的中心黑洞正在積極地從周圍的巨大物質雲中吸取物質。
材料雲中的摩擦力和重力將其加熱並使其發光。這就是您在 M87* 影像中看到的斑點光的來源。但一個正在進食的超大質量黑洞通常也會表現出另一種現象:天文物理噴流。
科學家認為這些是由物質與黑洞外部磁場之間的相互作用所產生的。
當物質從圍繞黑洞旋轉的氣體和塵埃盤的內緣落下時,就像,其中一些會沿著視界外的磁場線轉移。它被加速到兩極,並以接近真空中光速的極快速度發射到太空。
這些是天文物理噴流,M87 有一些突出的噴流。對星系的黑洞觀測一直在幫助科學家更好地理解這個過程,並對星系進行了迄今為止最詳細的觀測。。
當它們遠離星系進入星系際空間時,來自超大質量黑洞的噴流可以與它們遇到的物體相互作用,並產生一些相當狂野的湍流。
從這些噴流中偶爾看到的伽馬射線耀斑被認為是落入噴流中的物質團加速到極高能量的結果,從而產生高能量伽馬射線光耀斑。
正如您可能想的那樣,這使得它們有些不可預測。你不能計劃去觀察一個;你只需要希望你在正確的時間在正確的地方尋找。
事件視界望遠鏡偶然捕捉到的耀斑是一場爆炸。它持續了三天,相當於小於 170 天文單位的發射區域——大約是地球與太陽之間距離的 170 倍。
“伽馬射線的快速變化表明耀斑區域非常小,大約只有中心黑洞大小的十倍,”天體物理學家丹尼爾·馬辛解釋道東京大學的。
“有趣的是,在其他波長中沒有檢測到在伽馬射線中觀察到的急劇變化。這表明耀斑區域具有復雜的結構,並且根據波長表現出不同的特徵。”
有趣的是,黑洞周圍的光斑環的不對稱性隨著耀斑的變化而改變。不對稱性表現為環的較亮和較暗的部分;當觀察到耀斑時,這些相對亮度和暗度的斑塊會移動,表明環和耀斑之間存在關係。
目前,這種關係的性質還是一個謎。研究人員無法查明伽馬射線發射的來源或造成它的原因。但這些觀察結果為我們提供了新的訊息,有助於限制未來的研究工作。
“粒子在超大質量黑洞噴流中如何以及在何處加速是一個長期存在的謎。”理論天文物理學家塞拉·馬爾科夫說阿姆斯特丹大學的。
“我們第一次可以將粒子加速事件產生的伽馬射線耀斑期間近事件視界區域的直接成像結合起來,並測試有關耀斑起源的理論。”
該研究發表於天文學與天文物理學。