JWST 的新觀測結果顯示，位於銀河系中心的超大質量黑洞 (SMBH) 人馬座 A* 並不像之前想像的那麼平靜。相反，周圍的吸積盤幾乎不斷地耀斑，每隔幾秒鐘就會發生一次小耀斑，每天會發生幾次較大的耀斑。
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眾所周知，光無法逃離黑洞，尤其是星系中心的超大質量黑洞。然而，超大質量黑洞周圍的吸積盤可能非常明亮。一些超大質量黑洞正在“積極地進食”，並在吞噬前恆星或氣體雲時產生大量的光。相比之下，地球被認為是安靜的，但這種印象可能只是因為所有星星和塵埃擋住了我們的視線。
紅外輻射受這種干擾的影響較小，但紅外望遠鏡供不應求，我們已經研究紅外區域的耀斑。這使得 JWST 成為觀測銀河繫心臟的主要儀器。西北大學教授 Farhad Yusef-Zadeh 帶領的團隊對人馬座 A* 進行了長達 48 小時的觀測，這是 JWST 迄今為止對銀河系中心進行的最長觀測。一年中的七個區塊使團隊能夠比較黑洞每分鐘和幾個月的耀斑情況。
尤瑟夫-扎德在一份報告中說：“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。”陳述。 “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 年多次觀察了黑洞，我們注意到每次觀察的變化。每次我們都看到不同的東西，這真的很了不起。沒有什麼是一成不變的。”
“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。”
該團隊使用了 JWST 的 NIRCam 儀器，該儀器可以同時進行 2.1 和 4.8 微米的觀測，就像可以收集紅光和藍光但不能收集介於兩者之間的顏色的相機一樣。令研究小組驚訝的是，較短波長的耀斑比較長波長的耀斑早 3-40 秒開始。
“這是我們第一次發現這些波長的測量存在時間延遲，”尤瑟夫-扎德解釋道。
這些大型爆炸每天發生五到六次，雖然團隊不知道其原因，但他們認為它們涉及與較短的爆發不同的過程。另一方面，研究小組所說的“次耀斑”出現在最亮的耀斑之前，可以用來預測它們。
與太陽一樣，吸積盤也是等離子體，湍流可以壓縮等離子體，從而導致輻射出現短暫的適度上升。尤瑟夫-扎德將其與太陽耀斑進行了比較，並因人馬座 A* 的巨大規模而被放大。
研究小組認為，更亮、更長的耀斑是磁重聯事件，當磁場之間的相互作用釋放出加速到接近光速的粒子時。 “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-扎德說。
如果耀斑中釋放的粒子在此過程中損失能量，則可以解釋波長之間的延遲，因為較低的能量在較長的波長下輻射。這就是帶電粒子在內部螺旋運動時發生的情況，但現在確定這就是原因還為時過早。
光速意味著大面積的亮度變化不會很快發生。研究小組注意到，在大耀斑期間，通量密度有所增加，包括在兩分鐘或更短的時間內翻倍，從而對造成耀斑的區域設置了最大尺寸。
該團隊已尋求使用 JWST 觀測人馬座 A* 整整 24 小時的許可，以減少噪音，但鑑於對這台強大望遠鏡時間的激烈競爭，該應用是否成功仍不確定。尤瑟夫-扎德說，如果時間分配得當，“我們還可以看看這些耀斑是否表現出週期性（或重複出現），或者它們是否真正是隨機的。”
該研究是開放獲取的天體物理學期刊通訊。
