根據對 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡新數據的分析,圍繞人馬座 A* 運行的吸積盤不斷發射耀斑流,沒有間歇期;有些耀斑是微弱的閃爍,僅持續幾秒鐘,而另一些耀斑則是耀眼的明亮噴發,每天都會噴發;甚至還有更微弱的閃爍,一次會持續數月。
這位藝術家的概念描繪了銀河系中心的超大質量黑洞,稱為人馬座 A*。圖片來源:NASA / ESA / CSA / Ralf Crawford,STScI。
西北大學天文學家法哈德·尤瑟夫-扎德博士說:“預計基本上所有超大質量黑洞都會發生耀斑,但我們的黑洞是獨一無二的。”
“它總是充滿活動,似乎永遠不會達到穩定狀態。”
“我們在 2023 年和 2024 年多次觀察了人馬座 A*,並且我們注意到每次觀察都發生了變化。”
“我們每次都會看到不同的東西,這真的很了不起。沒有什麼是一成不變的。”
Yusef-Zadeh 博士和他的同事使用韋伯的 NIRCam 儀器觀察人馬座 A* 總計 48 小時——一年內以 8 到 10 小時為增量。
雖然他們預計會看到耀斑,但人馬座 A* 比他預期的更加活躍。
黑洞周圍的吸積盤每天會產生五到六個大耀斑,其間會產生幾個小型子耀斑。
“在我們的數據中,我們看到了不斷變化的、冒泡的亮度,”尤瑟夫-扎德博士說。
“然後轟隆隆!突然爆發出一大片亮度。然後,它又平靜下來。我們在這次活動中找不到任何模式。它似乎是隨機的。每次我們觀察黑洞的活動剖面時,它都是新的和令人興奮的。”
“我們懷疑兩個不同的過程造成了短暫的爆發和較長的耀斑。如果吸積盤是一條河流,那麼短暫而微弱的閃爍就像在河流表面隨機波動的小漣漪。”
“然而,更長、更亮的耀斑更像是由更重大的事件引起的潮汐波。”
“吸積盤內的微小擾動可能會產生微弱的閃爍。具體來說,吸積盤內的湍流波動可以壓縮等離子體(一種熱的帶電氣體),從而引起暫時的輻射爆發。”
“這類似於太陽磁場如何聚集、壓縮然後爆發太陽耀斑。”
“當然,這個過程更加戲劇化,因為黑洞周圍的環境更加充滿活力,也更加極端。但太陽表面也充滿了活動。”
天文學家將巨大而明亮的耀斑歸因於磁重聯事件——兩個磁場碰撞的過程,以加速粒子的形式釋放能量。這些粒子以接近光速的速度行進,發出明亮的輻射。
“磁重聯事件就像靜電火花,從某種意義上說,這也是電重聯,”尤瑟夫-扎德博士說。
研究小組希望利用韋伯對人馬座A*進行更長時間的觀測。
“當你觀察如此微弱的耀斑事件時,你必須與噪音競爭,”尤瑟夫-扎德博士說。
“如果我們能夠觀察 24 小時,那麼我們就可以降低噪音,從而看到我們以前無法看到的特徵。那將是令人驚奇的。我們還可以看到這些耀斑是否表現出週期性(或重複),或者它們是否真正是隨機的。”
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F·尤瑟夫·扎德等人。 2025. 使用 JWST 在 2.1 和 4.8 微米波長下觀察 Sgr A* 的不間斷變化:微弱和明亮可變發射的不同群體的證據。應用JL,正在出版; arXiv:2501.04096









