超大质量位于我们银河系中心的生物可能不像银河系那么贪婪吞噬气体的怪物天文学家已经看到了更远的宇宙,但是美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的新发现揭示出它的周围正在燃放烟花。
詹姆斯韦伯太空望远镜在两个近红外波长下的读数记录了亮度和持续时间不同的宇宙耀斑。
研究人员表示,黑洞周围的热气体吸积盘(称为人马座 A*)每天会发出大约五到六次大型耀斑,其间还会爆发几次较小的爆发。
今天的观察结果详述于天体物理学杂志通讯。
“在我们的数据中,我们看到了不断变化的、冒泡的亮度。然后轰隆隆!突然出现了一大片亮度。然后,它再次平静下来,”该研究的主要作者、伊利诺伊州西北大学的法哈德·尤瑟夫-扎德 (Farhad Yusef-Zadeh)在新闻稿中说。
“我们在这个活动中找不到任何模式。它似乎是随机的。每次我们观察这个黑洞的活动概况时,它都是新的和令人兴奋的。”
Yusef-Zadeh 和他的同事使用 JWST 的近红外相机(NIRCam)对人马座 A* 进行了总共 48 小时的观察,在一年中分为 8 到 10 小时的增量。他们预计会看到耀斑,但没想到黑洞周围的环境也像他们一样活跃。
研究人员认为,两个不同的过程正在引发这场灯光秀。较小的耀斑可能是由于吸积盘中的湍流压缩了吸积盘中的热磁化气体。这种扰动可能会产生短暂的辐射爆发,尤瑟夫-扎德将其比作太阳耀斑。
“这类似于太阳磁场如何聚集、压缩然后爆发太阳耀斑,”他解释道。
“当然,这个过程更加戏剧化,因为黑洞周围的环境更加充满活力,也更加极端。”
更大的爆发可能是由于磁重联事件造成的。当两个磁场碰撞时就会发生这种情况,抛出以接近光速的速度传播的明亮粒子流。
尤瑟夫-扎德说:“磁重联事件就像静电火花,从某种意义上说,这也是‘电重联’。”
另一个意想不到的发现与在两种不同波长下观察时耀斑如何变亮和变暗有关。在较短波长处观察到的事件在较长波长事件之前稍微改变了亮度。
“这是我们第一次看到这些波长的测量出现时间延迟,”尤瑟夫-扎德说。
“我们用 NIRCam 同时观察了这些波长,并注意到较长的波长落后于较短的波长非常小——可能是几秒到 40 秒。”
这些观察结果可以作为围绕黑洞旋转的圆盘中物理过程的线索。耀斑抛出的粒子可能在较短波长处比在较长波长处更快地失去能量。这就是你所期望的粒子在磁场中绕磁场线旋转的模式。宇宙同步加速器。
现在,研究人员希望在 JWST 上获得更长的时间,这应该有助于他们减少观测中的噪音,并更详细地了解我们银河系中心正在发生的情况。
“当你观察如此微弱的耀斑事件时,你必须与噪音竞争,”尤瑟夫-扎德说。
“如果我们能够观察 24 小时,那么我们就可以降低噪音,从而看到我们以前无法看到的特征。这将是令人惊奇的。我们还可以看看这些耀斑是否会重复出现,或者它们是否真的是随机的。”









