根据对 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜新数据的分析,围绕人马座 A* 运行的吸积盘不断发射耀斑流,没有间歇期;有些耀斑是微弱的闪烁,仅持续几秒钟,而另一些耀斑则是耀眼的明亮喷发,每天都会喷发;甚至还有更微弱的闪烁,一次会持续数月。
这位艺术家的概念描绘了银河系中心的超大质量黑洞,称为人马座 A*。图片来源:NASA / ESA / CSA / Ralf Crawford,STScI。
西北大学天文学家法哈德·尤瑟夫-扎德博士说:“预计基本上所有超大质量黑洞都会发生耀斑,但我们的黑洞是独一无二的。”
“它总是充满活动,似乎永远不会达到稳定状态。”
“我们在 2023 年和 2024 年多次观察了人马座 A*,并且我们注意到每次观察都发生了变化。”
“我们每次都会看到不同的东西,这真的很了不起。没有什么是一成不变的。”
Yusef-Zadeh 博士和他的同事使用韦伯的 NIRCam 仪器观察人马座 A* 总计 48 小时——一年内以 8 到 10 小时为增量。
虽然他们预计会看到耀斑,但人马座 A* 比他预期的更加活跃。
黑洞周围的吸积盘每天会产生五到六个大耀斑,其间会产生几个小型子耀斑。
“在我们的数据中,我们看到了不断变化的、冒泡的亮度,”尤瑟夫-扎德博士说。
“然后轰隆隆!突然爆发出一大片亮度。然后,它又平静下来。我们在这次活动中找不到任何模式。它似乎是随机的。每次我们观察黑洞的活动剖面时,它都是新的和令人兴奋的。”
“我们怀疑两个不同的过程造成了短暂的爆发和较长的耀斑。如果吸积盘是一条河流,那么短暂而微弱的闪烁就像在河流表面随机波动的小涟漪。”
“然而,更长、更亮的耀斑更像是由更重大的事件引起的潮汐波。”
“吸积盘内的微小扰动可能会产生微弱的闪烁。具体来说,吸积盘内的湍流波动可以压缩等离子体(一种热的带电气体),从而引起暂时的辐射爆发。”
“这类似于太阳磁场如何聚集、压缩然后爆发太阳耀斑。”
“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。但太阳表面也充满了活动。”
天文学家将巨大而明亮的耀斑归因于磁重联事件——两个磁场碰撞的过程,以加速粒子的形式释放能量。这些粒子以接近光速的速度行进,发出明亮的辐射。
“磁重联事件就像静电火花,从某种意义上说,这也是电重联,”尤瑟夫-扎德博士说。
研究小组希望利用韦伯对人马座A*进行更长时间的观测。
“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-扎德博士说。
“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。那将是令人惊奇的。我们还可以看到这些耀斑是否表现出周期性(或重复),或者它们是否真正是随机的。”
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F·尤瑟夫·扎德等人。 2025. 使用 JWST 在 2.1 和 4.8 微米波长下观察 Sgr A* 的不间断变化:微弱和明亮可变发射的不同群体的证据。应用JL,正在出版; arXiv:2501.04096









