M77 星系超大質量黑洞過去始終被塵埃遮擋,如今終於確認位置

作者 | 發布日期 2022 年 02 月 18 日 13:59 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


距離地球約 4,700 萬光年的 M77 星系中心,一個超大質量黑洞終於被發現隱藏在濃厚塵埃雲內。幾十年來,黑洞藏在這片塵埃雲的哪裡一直是個謎,但科學家現在使用來自 VLTI 的詳細數據測量雲中各點溫度,終於抓出超大質量黑洞的位置。

活躍星系核(active galactic nuclei ,AGN)包含各種類型,有些會釋放無線電波,有些則不會;有些在可見光下發出明亮光芒,有些則比較柔和,比如 M77 星系。由於外觀種類細分太多,因此天文學家推出 AGN 統一模型,指出雖然活躍星系核存在差異,但它們都具有相同的基本結構:一個被濃厚塵埃環包圍的超大質量黑洞,活躍星系核所有外觀差異,都取決於我們從地球觀察黑洞與塵埃環的方向、角度不同,假如塵埃環厚到遮擋黑洞,某些條件下甚至可以完全隱藏黑洞。

梅西耶 77(也稱 M77、NGC 1068)是距離地球 4,700 萬光年的一個棒旋星系,也是一個有活躍星系核(AGN)的活躍星系, 但在可見光波段下被溫暖塵埃遮蔽,而天文學家對於塵埃是否可以完全隱藏一個黑洞、導致該活躍星系核在可見光波段的亮度不如其他活躍星系核,仍存在疑問。

現在得益於安裝在甚大望遠鏡干涉儀(Very Large Telescope Interferometer,VLTI)上的 MATISSE 儀器,荷蘭萊頓大學天文學家 Gámez Rosas 團隊繪製出黑洞強烈輻射引起之塵埃溫度變化,不只找到濃厚的宇宙塵埃氣體環,還確認超大質量黑洞藏於當中的位置,終於解開科學家多年困擾、也提供重要證據支持 AGN 統一模型。

這些發現或將有助於確定銀河系中心超大質量黑洞人馬座 A* 的歷史,並分析活躍星系核與星系之間的相互作用。新論文發表在《自然》(Nature)期刊。

(首圖來源:歐洲南方天文台