 周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 太空探索 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探测 |周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象 翻译：葛文迪 校对：牧夫校对组 编排：陶邦惠 后台：库特莉亚芙卡 李子琦 胡永葳 董腾晨 原文链接：https://phys.org/news/2021-12-mini-jet-milky-supermassive-black-hole.html 我们银河系的中央黑洞漏了… 位于银河系中央的这个超大质量黑洞，看起来还留有数千年前喷焰状喷流的痕迹。NASA（美国航空航天局）的哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope）并没有直接拍摄到这个幽灵般的喷流，但是得到了间接证据表明这个喷流还在一点点挤进一大团氢分子云，然后就像细小水流飞向一堆沙子一般，点点溅落。 证据表明，这个质量相当于四百多个太阳的怪兽并未沉睡，而是会在吸入恒星和气体云的时候时不时打个嗝。黑洞将物质拉入旋转的吸积盘后，其中一部分物质形成与黑洞磁场平行的喷流喷出，这个窄小的喷流就像是黑洞的探照灯，但是却伴随着大量致命的电离辐射。 北卡罗来纳大学的杰拉尔德•塞西尔（Gerald Cecil）称：“中央黑洞是变化的，目前其处于休眠状态。”如拼图一般，塞西尔将各类望远镜的多波段观测结果拼合在一起，发现黑洞每次吞入大量物质（如气体云）后都会像打嗝一样放出迷你喷流。该研究成果已发表在《天文物理期刊》。 在2013年，NASA的钱德拉X射线天文台和新墨西哥索科罗的央斯基甚大阵列分别在X射线波段和无线电波段观测到了中央黑洞短粗的南方喷流，这个喷流同样撞入了黑洞附近的气体。  银河系喷流 图片来源：NASA 塞西尔好奇会不会也有一个北方的反向喷流。智利的ALMA天文台（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵）利用毫米波可以揭开我们与银核之间的薄纱，塞西尔根据ALMA的分子光谱（如甲醇和一硫化碳）发现，分子云中存在一个狭窄延伸的线形结构，沿着这个线形结构延长15光年就是我们中央黑洞之所在。 随后，塞西尔在哈勃的红外图像中发现了一个炽热气体构成的正在发光膨胀的泡，这个泡至少与黑洞相距35光年并与喷流对齐。塞西尔团队认为，黑洞的喷流冲入这个泡中并使其膨胀。这两个残存现象是逐渐衰弱的射流冲击气态分子云仅有的可视证据。 喷流在通过气体时，会与物质碰撞并沿着多个流迹弯曲。日本筑波大学亚历克斯·瓦格纳（Alex Wagner）指出：“这些流迹穿过银河系致密的气体盘后，喷流从一个笔直的射束变为章鱼触手般的条条卷须。”这些外流产生了一个个扩张的泡，延伸出至少500光年的范围。通过其它望远镜在各种波段也可以观测到这个“肥皂泡”。  银河系中央迷你喷流图示 图片来：NASA 瓦格纳和塞西尔接下来利用超级计算机在一个仿真的银河系星盘中运行这个喷流的模型，并且成功重现了观测结果。塞西尔说：“我们就像在考古一样，不停地挖呀挖，找到了越来越古老的史前物件，直到发现了一个伟大文明的遗迹”。瓦格纳总结道：“毫无疑问，我们的中央黑洞在过去几百万年间，光度至少激增了一百万倍，这也使喷流得以冲入银晕之中。” 根据过去哈勃和其它望远镜的观测结果可知，银河系的黑洞在两百万到四百万年之前曾发生过一次爆发。这次爆发释放的能量足够产生一对巨大的泡，这对泡远远高出我们的银河系并释放着伽马射线，NASA的费米伽玛射线太空望远镜已于2010年观测到相应图像。在这对泡周围还有一些释放X射线的泡，伦琴卫星已于2003年观测到相应图像。eROSITA巡天卫星在2020年完成了完整图像的绘制。 哈勃的紫外线光谱现应用于测量星系瓣的组成和膨胀速度。哈勃光谱显示那次黑洞爆发的能量之大，一条距离银河系中央20万光年的气态结构（麦哲伦星流）被点亮了，气体从那时起便发光至今。  活跃星系NGC 1068中黑洞产生的外流 图片来源：NASA 为确切了解其中机制，塞西尔研究了另一个星系的哈勃图像和无线电图像。四千七百万光年之外的活跃漩涡星系NGC 1068，在其中央黑洞外有一条外流，一连串的泡结构沿这条外流排列开来。塞西尔发现由NGC 1068和银河系产生的无线电波和X射线结构，在规模上非常相像，并表示：“位于NGC 1068外流顶部的弓形激波泡在规模上与银河系中的费米泡相一致。我们也许可以通过NGC 1068了解银河系在几百万年前能量激增时发生了什么。” 这个残留的喷流距离银河系黑洞很近，如果这个黑洞再次爆发的话，只需要几十年就可以让这条喷流变得更加明显。塞西尔强调道：“这个黑洞只需要将其光度增加一百倍，就可以发射足够多的粒子重新注满这条喷流通道。很期待看到这条喷流在黑洞爆发时可以触及多远。由于费米伽马射线泡的跨度都达到了5万光年，所以如果想冲进这些泡的话，喷流需要持续几十万年。” 责任编辑：郭皓存 牧夫新媒体编辑部 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号：astronomycn  太空中拍摄的伦纳德彗星 图片来源及版权：王卓骁，仰望一号太空望远镜，起源太空 谢谢阅读 |
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