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美国宇航局的钱德拉宇宙飞船发现超大质量黑洞在银河系心脏爆发

2024-05-12 11:05阅读：

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美国宇航局的钱德拉宇宙飞船发现超大质量黑洞在银河系心脏爆发
By Robert Lea
published 38 minutes ago
Black Holes
美国宇航局的钱德拉宇宙飞船发现超大质量黑洞在银河系心脏爆发
甚至像人马座A*这样安静的黑洞有时需要发泄。
用美国宇航局的钱德拉X射线太空望远镜，科学家们已经发现了一个新的将热气体从人马座A*（Sgr A*）溜掉的宇宙的“排气口”，这是位于我们银河系中心的超大质量黑洞。
新发现的排气口被链接到一个在银河系
圆盘中以直角的烟囱一样形成。钱德拉观测揭示我们的银河系中心的一个“隧道”如何帮助将物质引导到它的外部区域。
跨宇宙许多超大质量黑洞都是气体和尘埃甚至它们周围的恒星的贪婪消费者。另一方面，银河系中心的超大质量黑洞人马座A*是一个食光者。事实上，它消耗物质如此少以至于如果它是一个人类，它会靠每百万年一粒米维持它自己。钱德拉的观测结果可以揭示这种宇宙挑食者如何选择一些物质来食用并拒绝其他物质。
由钱德拉在银河系中心的X射线观测中发现的排气口位于距离该区域的确切中心区域约700光年远的地方，在“烟囱”的顶部。这个烟囱以前被用欧洲航天局（ESA）XMM-Newton发现，它与钱德拉一样在X射线中观察宇宙。
银河系中心的图像显示来自钱德拉的已经被南非猫鼬射电望远镜收集以红色显示的观测结果增强的蓝色X射线数据。这些无线电波数据揭示捕陷在烟囱的气体磁场的影响。

美国宇航局的钱德拉宇宙飞船发现超大质量黑洞在银河系心脏爆发
用来自钱德拉和猫鼬数据创建的银河系中心的合成图像，显示Sgr A*的位置以及从中流出的喷发。(Image credit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Chicago/S.C. Mackey et al.; Radio: NRF/SARAO/MeerKAT; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk)
在图像的顶部新的排气口能被看到为一个相对深蓝色气体明亮的蓝色和白色疤痕。
在仅包含钱德拉数据的增强图像中出现更亮的 X 射线的白色脊。这项研究背后的团队理论化这些是一个圆柱形隧道的壁，通过它热气体向上移动并远离人马座 A *，以及远离它的立即周围。

美国宇航局的钱德拉宇宙飞船发现超大质量黑洞在银河系心脏爆发
由钱德拉看到的物质排气口从人马座 A*喷发，这个气体漏斗的“壁”被明亮的X射线标记为白色的脊。 (Image credit: NASA/CXC/Univ. of Chicago/S.C. Mackey et al.;)
这些观察结果背后的团队对这个排气口如何形成有一个想法。他们认为通过烟囱的热气体在它的途径中影响更冷的气体，创造导致更亮的X射线通风口壁的冲击波。研究人员理论化排气口的左侧在图像中看起来比右侧更亮，因为向上移动的热气体更直接的撞击烟囱壁的左侧，因此有更大的力量。
至于这股热喷气是从哪里来的？科学家们认为随物质落向人马座A*超大质量黑洞爆发，这会将物质通过烟囱向上推并沿着排气口出去。然而，还有待确定的是物质多频繁落向人马座 A*。
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在这些发现之前进行的研究已经提示银河系中心的人马座A*及它的周围环境每隔几个世纪体验一次剧烈的X射线耀斑。这些X射线耀斑可能是将热气体从人马座 A*推开的过程的一个重要组成部分
人马座 A* 还体验更不频繁的进食事件，这些事件可能在整个气体漏斗过程中起一个重要角色。大约每隔20000年左右，银河系的中心超大质量黑洞据信来撕裂开并吞噬一颗不幸的离它太近的恒星。
这些叫“潮汐破坏事件”或“TDE”的发生，导致巨大量能量的爆炸性释放，被通过黑洞的烟囱向上输送一道有人马座A*会拒绝作为甜点的来自破碎恒星的剩余恒星物质。
该团队的人马座A* 研究的同行评审预审版本可在论文存储库arXiv利用。.
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