银河系中心有强磁场 将其他物质引导致黑洞周遭轨道

多数星系中心都有一个超大质量黑洞,银河系也不例外,然而它与其他黑洞相比起来非常安静。现在天文学家知道是怎么一回事了,在银河系中心有强磁场将气体引导流入黑洞周围的轨道,于是没东西进食的黑洞自然沉默无比。

银河系中心的超大质量黑洞名为人马座 A *(Sagittarius A *),约每 11 分钟自转一圈,质量约太阳 410 万倍。在其他星系中心,超大质量黑洞通常很活跃,说明有很多物质不断落入其中,而这些被喂食的黑洞四周会发出高能辐射,然而人马座 A * 非常安静,多数时间都在沉睡,辐射远远少于预期,科学家一直在寻找是什么原因让人马座 A * 如此黯淡、而其他星系中心的超大质量黑洞如此明亮。

NASA 喷射推进实验室科学家、新研究主要作者 C. Darren Dowell 团队,最近利用同温层红外线天文台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy,SOFIA)发现了一些端倪。

同温层红外线天文台是一架波音 747SP 飞机改装而成的 2.5 米直径反射望远镜,需要出任务时就飞上 12,496 公尺高空进行红外天文学研究,平时主要目标为分析行星表面和大气层组成、彗星的组成/演化及结构、星际物质的物理与化学性质、恒星与其它天体等。

磁场是影响带电粒子不可见的力量,对宇宙中物质的运动与演化有着重大影响,然而磁场不能直接成像,所以磁场作用尚有许多不明朗之处。虽然同温层红外线天文台的 HAWC+ 仪器不能直接检测磁场,但可以透过检测尘埃粒子偏振的远红外线,去绘制出宇宙中磁场的分布状况与强度,让我们第一次看见磁场与星际物质如何相互作用。

黑洞以强大引力主导着银河系中心的动力学,但磁场的作用始终是个谜,现在fun88研究人员使用 HAWC + 进行观察表明,星系中心磁场的强度强到足以约束气体流动。根据仪器拍摄的最新图像(首图),星系中心磁场呈现螺旋状,并将气体引导至「错过」黑洞的周围轨道,于是人马座 A* 因吃不到东西而很安静;如果今天,磁场引导气体流入黑洞本身,则黑洞就会因为进食大量气体变得活跃。

虽然就算没有磁场,也不代表物质就会没有牵挂的落入黑洞,因为大部分物质都堆积在环绕黑暗的吸积盘中,黑洞本身不会吸收太多;此外,强磁场也不一定是让黑洞安分守己的主要机制、或在其他星系的超大质量黑洞周围发挥作用,也许某些黑洞安静的原因是冲击波、超新星爆炸的恒星风吹走大量气体、或者星系中心完全没有气体。

银河系是特殊的,我们可以用磁场来解释为何人马座 A* 不太活跃,但其他星系的超大质量黑洞距离我们很远,测量其周围磁场并不容易。只能说,科学家必须具体事实具体分析。

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