超大質量黑洞附近看起來像什麼?科學家觀測到黑洞的旋轉盤結構

作者 | 發布日期 2018 年 03 月 21 日 8:30 | 分類 天文 , 航太科技 follow us in feedly

藉助當今最好的理論模型和觀測儀器,天文學家正在研究超大質量黑洞周圍較小的區域。



超大質量黑洞坐落在所有巨型星系的中心,許多黑洞正在積極吸收物質,因此將它們命名為活躍星系核(AGN)。隨著星際物質進入黑洞,它會產生一個閃耀的光盤,甚至會產生巨大的噴流。與數十萬光年的星系相比,超大質量黑洞周圍的吸積盤和周圍的灰塵結構非常小──大約只有幾十光年。所幸,最近的研究提供了近距離觀察,測試目前超大質量黑洞生長和演化的模型。

(Source:ALMA

天文學家現在使用由阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)提供的高解析度觀測,第一次清晰地描繪了一個塵埃環繞超大質量黑洞的旋轉。他們的目標是 M77 漩渦星系的中心,距離鯨魚座 4,700 萬光年遠。利用 ALMA,他們能辨識氰化氫分子(HCN)和在星系中心的黑洞周圍的氣體和灰塵有關的甲醯離子(HCO +)的特定微波輻射。

(Source:ALMA

為了解釋活耀星系核的各種觀測特徵,天文學家建立了活耀星系核的統一模型,即在活躍的超大質量黑洞附近,存在著布滿塵埃氣體的甜甜圈狀結構。但是,這一結構的外觀較整個星系而言,非常小巧。如今藉助 ALMA 望遠鏡的高解析度,在 M77 星系的中心可以直接看到這個結構。

(Source:ALMA

透過這個結構的研究,天文學家發現,M77 星系中心的黑洞周圍的氣體分布比統一模型所推測的要複雜許多。這個圓環似乎有不對稱性,意謂著旋轉不僅源於黑洞的重力,還包含了高度隨機的運動。這些特徵表示活耀星系核可能發生過激烈的活動,包括與小星系的合併等。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay