每個(gè)星系中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，銀河系也不例外。在銀河系的中心，有著一個(gè)叫做人馬座A*的黑洞，它間隔地球大約2.6萬光年，質(zhì)量大約是太陽的460萬倍。平常，人馬座A*就靜靜地“蟄伏”在銀心中，并不活潑，但最近它卻迸宣布了“耀眼”的光輝。
近來，一項(xiàng)刊載在《天體物理雜志》的研討指出，美國加州大學(xué)洛杉磯分校的天文學(xué)家觀察到，人馬座A*的亮度忽然變成正常狀況下的75倍，比過去觀測到最大改變幅度還要大兩倍以上。并且，這一進(jìn)程持續(xù)了好幾個(gè)小時(shí)。什么原因?qū)е逻@次異常狀況發(fā)作？它對地球會(huì)發(fā)生哪些影響？
“慣犯”恒星S2又遭置疑
在銀河系中心，有一些繞著人馬座A*運(yùn)轉(zhuǎn)的恒星，統(tǒng)稱為“S星”。論文第一作者美國加州大學(xué)洛杉磯分校天文學(xué)家圖安道（Tuan Do）標(biāo)明：“最初，咱們以為觀測到的是“S星”中的S2，因?yàn)樵蹅儚膩頉]有見過人馬座A*宣布如此巨大的光亮。”
但接下來的觀測顯現(xiàn)，這次光變有重復(fù)不定的特征，并非來自S2星，天文學(xué)家因而斷定它發(fā)作于黑洞人馬座A*。
“曾經(jīng)也探測到過人馬座A*的紅外光變和耀發(fā)，改變幅度也有三十幾倍，不過從來沒有這次這么高。”中科院國家天文臺研討員陸由俊在承受科技日報(bào)記者采訪時(shí)標(biāo)明，這或許是人馬座A*在短期內(nèi)發(fā)作了較大幅度的光變，即黑洞耀發(fā)。
陸由俊說，形成這種現(xiàn)象的原因有許多：“其中一種或許是，某個(gè)運(yùn)動(dòng)至人馬座A*黑洞近心點(diǎn)的恒星外部氣體被黑洞的潮汐力剝落，從而導(dǎo)致部分氣體在短時(shí)間內(nèi)被黑洞吞噬吸積發(fā)生大量的輻射，致使人馬座A*的光度急劇添加。”
什么樣的恒星會(huì)如此靠近黑洞呢？天文學(xué)家以為，最有或許的便是恒星S2。2018年中旬，它正好在間隔人馬座A*最近的位置，兩者只是相距17光時(shí)。但天文學(xué)家對此并不確認(rèn)，因?yàn)镾2沒有大到能發(fā)生這么巨大的損壞力。
各方猜想都源于氣體吞噬
“另一種或許的原因是，運(yùn)動(dòng)至人馬座A*黑洞近心點(diǎn)的氣體云塊被部分吸積導(dǎo)致黑洞光度急劇添加。”陸由俊解釋道。
氫氣體云G2或許扮演這樣的人物。2002年，天文學(xué)家觀測到G2在挨近銀河系的中心。2012年一篇發(fā)表在《天然》上的研討指出，G2或許正向人馬座A*的吸積盤移動(dòng)。G2的質(zhì)量約為地球3倍，溫度約為9726℃。曾經(jīng)，科學(xué)家就置疑G2被卷進(jìn)黑洞然后釋放出巨大的光輝，不過這種狀況并未發(fā)作過。
“還有一種或許是，人馬座A*黑洞周圍吸積流中的氣體非均勻分布，其中某個(gè)團(tuán)塊氣體被吸積，從而形成黑洞亮度添加。”陸由俊標(biāo)明。
“在這三種解釋中，黑洞的紅外耀發(fā)都是因?yàn)楹诙赐淌蓺怏w量忽然急劇添加而形成的。”陸由俊彌補(bǔ)道，黑洞吸積氣體物質(zhì)才會(huì)發(fā)生輻射，吸積物質(zhì)越多輻射越強(qiáng)，就有或許導(dǎo)致人馬座A*的忽然變亮。
還有天文學(xué)家以為，這或許是物質(zhì)流入人馬座A*黑洞導(dǎo)致的天然成果。假如是這個(gè)原因，就意味著天文學(xué)家們或許需要更新此前用以解釋人馬座A*改變的計(jì)算模型。
超大黑洞自身很“鎮(zhèn)定”
此前有人猜想，這次黑洞耀發(fā)或許是黑洞本身大迸發(fā)形成的。對此，陸由俊標(biāo)明否定：“銀河中心黑洞的質(zhì)量約為460萬個(gè)太陽質(zhì)量。而依據(jù)現(xiàn)在的理論，這樣的超大黑洞本身溫度極低，不或許自己迸發(fā)。”
在經(jīng)典的廣義相對論中，黑洞是真實(shí)意義上的黑色，沒有任何東西能從黑洞中逃逸。但史蒂芬·霍金的研討標(biāo)明，黑洞實(shí)踐上會(huì)宣布具有確認(rèn)溫度的輻射，即“霍金輻射”。
依據(jù)海森堡不確認(rèn)原理，在真空中會(huì)瞬間憑空且天然地發(fā)生許多粒子—反粒子（虛粒子）對，其中一個(gè)負(fù)能粒子被吸進(jìn)黑洞，另一個(gè)正能粒子從黑洞中逃逸。逃逸的粒子取得能量，逃到世界無限遠(yuǎn)的當(dāng)?shù)?，外界看就像黑洞發(fā)射粒子一樣。“霍金輻射”能夠讓黑洞失掉質(zhì)量，當(dāng)黑洞丟失的質(zhì)量比添加的質(zhì)量多的時(shí)候就會(huì)形成坍縮，終究消失。
對于天體物理學(xué)尺度的黑洞而言，它們的“霍金輻射”相比世界微波背景輻射來說，是微乎其微的。中科院國家天文臺研討員茍利軍明確標(biāo)明：“天文學(xué)家這一次觀測到的黑洞耀發(fā)，只能與黑洞周圍的吸積盤有關(guān)。”
有人擔(dān)憂，這次的黑洞耀發(fā)輻射會(huì)不會(huì)對地球乃至銀河系帶來損壞？“這次事情發(fā)生的輻射遠(yuǎn)低于太陽的輻射，對地球不會(huì)形成任何影響和損壞。”陸由俊直言。
專家標(biāo)明，這次事情對銀河系核心區(qū)的星際介質(zhì)或許會(huì)形成必定影響，比方導(dǎo)致這些介質(zhì)外流的加重。“假如黑洞鄰近的物質(zhì)外流加重意味著黑洞吸積物質(zhì)的原料削減，或許會(huì)導(dǎo)致未來的光度降低。”陸由俊說。
生長緩慢不會(huì)要挾地球
那么，人馬座A*周圍的物質(zhì)處于何種狀況呢？“銀河系中心黑洞周圍存在許多大質(zhì)量恒星圍繞其旋轉(zhuǎn)，也或許存在一些氣體云塊圍繞其旋轉(zhuǎn)。還有一些恒星的風(fēng)正在被中心黑洞捕獲并吸積吞噬，吞噬進(jìn)程會(huì)發(fā)生多波段輻射，已被地球上的各種望遠(yuǎn)鏡“捕捉”到。”陸由俊告知科技日報(bào)記者。
黑洞在吞噬周圍氣體和其他物質(zhì)的進(jìn)程中會(huì)逐漸長大，吞噬規(guī)模也隨之?dāng)U展。但銀河中心黑洞吸積氣體物質(zhì)的速率太低，它的生長極其緩慢，短時(shí)間內(nèi)簡直能夠忽略不計(jì)，因而其吞噬規(guī)模也不會(huì)有什么改變。
不過，也有些黑洞吸積物質(zhì)的速率很高，比方類星體，這些黑洞生長速度很快。“但它們離地球太遠(yuǎn)，也不會(huì)形成什么影響。”陸由俊說。
茍利軍說，因?yàn)楹诙粗行泥徑嬖诖罅繗怏w遮蓋，咱們的目光應(yīng)瞄準(zhǔn)能夠穿透這些氣體的電磁波，比方X射線以及紅外射線等。而詳細(xì)能夠派上用場的有斯皮策望遠(yuǎn)鏡、雨燕衛(wèi)星、凱克望遠(yuǎn)鏡以及ALMA望遠(yuǎn)鏡等。“總的來說，這個(gè)事情并沒有太大的影響。詳細(xì)影響則要進(jìn)一步觀測。”
茍利軍告知記者，在得到更多觀測數(shù)據(jù)后，天文學(xué)家能夠通過檢查光譜、光變曲線等推斷出導(dǎo)致這次事情的真實(shí)原因。
近來，一項(xiàng)刊載在《天體物理雜志》的研討指出，美國加州大學(xué)洛杉磯分校的天文學(xué)家觀察到，人馬座A*的亮度忽然變成正常狀況下的75倍，比過去觀測到最大改變幅度還要大兩倍以上。并且，這一進(jìn)程持續(xù)了好幾個(gè)小時(shí)。什么原因?qū)е逻@次異常狀況發(fā)作？它對地球會(huì)發(fā)生哪些影響？
“慣犯”恒星S2又遭置疑
在銀河系中心，有一些繞著人馬座A*運(yùn)轉(zhuǎn)的恒星，統(tǒng)稱為“S星”。論文第一作者美國加州大學(xué)洛杉磯分校天文學(xué)家圖安道（Tuan Do）標(biāo)明：“最初，咱們以為觀測到的是“S星”中的S2，因?yàn)樵蹅儚膩頉]有見過人馬座A*宣布如此巨大的光亮。”
但接下來的觀測顯現(xiàn)，這次光變有重復(fù)不定的特征，并非來自S2星，天文學(xué)家因而斷定它發(fā)作于黑洞人馬座A*。
“曾經(jīng)也探測到過人馬座A*的紅外光變和耀發(fā)，改變幅度也有三十幾倍，不過從來沒有這次這么高。”中科院國家天文臺研討員陸由俊在承受科技日報(bào)記者采訪時(shí)標(biāo)明，這或許是人馬座A*在短期內(nèi)發(fā)作了較大幅度的光變，即黑洞耀發(fā)。
陸由俊說，形成這種現(xiàn)象的原因有許多：“其中一種或許是，某個(gè)運(yùn)動(dòng)至人馬座A*黑洞近心點(diǎn)的恒星外部氣體被黑洞的潮汐力剝落，從而導(dǎo)致部分氣體在短時(shí)間內(nèi)被黑洞吞噬吸積發(fā)生大量的輻射，致使人馬座A*的光度急劇添加。”
什么樣的恒星會(huì)如此靠近黑洞呢？天文學(xué)家以為，最有或許的便是恒星S2。2018年中旬，它正好在間隔人馬座A*最近的位置，兩者只是相距17光時(shí)。但天文學(xué)家對此并不確認(rèn)，因?yàn)镾2沒有大到能發(fā)生這么巨大的損壞力。
各方猜想都源于氣體吞噬
“另一種或許的原因是，運(yùn)動(dòng)至人馬座A*黑洞近心點(diǎn)的氣體云塊被部分吸積導(dǎo)致黑洞光度急劇添加。”陸由俊解釋道。
氫氣體云G2或許扮演這樣的人物。2002年，天文學(xué)家觀測到G2在挨近銀河系的中心。2012年一篇發(fā)表在《天然》上的研討指出，G2或許正向人馬座A*的吸積盤移動(dòng)。G2的質(zhì)量約為地球3倍，溫度約為9726℃。曾經(jīng)，科學(xué)家就置疑G2被卷進(jìn)黑洞然后釋放出巨大的光輝，不過這種狀況并未發(fā)作過。
“還有一種或許是，人馬座A*黑洞周圍吸積流中的氣體非均勻分布，其中某個(gè)團(tuán)塊氣體被吸積，從而形成黑洞亮度添加。”陸由俊標(biāo)明。
“在這三種解釋中，黑洞的紅外耀發(fā)都是因?yàn)楹诙赐淌蓺怏w量忽然急劇添加而形成的。”陸由俊彌補(bǔ)道，黑洞吸積氣體物質(zhì)才會(huì)發(fā)生輻射，吸積物質(zhì)越多輻射越強(qiáng)，就有或許導(dǎo)致人馬座A*的忽然變亮。
還有天文學(xué)家以為，這或許是物質(zhì)流入人馬座A*黑洞導(dǎo)致的天然成果。假如是這個(gè)原因，就意味著天文學(xué)家們或許需要更新此前用以解釋人馬座A*改變的計(jì)算模型。
超大黑洞自身很“鎮(zhèn)定”
此前有人猜想，這次黑洞耀發(fā)或許是黑洞本身大迸發(fā)形成的。對此，陸由俊標(biāo)明否定：“銀河中心黑洞的質(zhì)量約為460萬個(gè)太陽質(zhì)量。而依據(jù)現(xiàn)在的理論，這樣的超大黑洞本身溫度極低，不或許自己迸發(fā)。”
在經(jīng)典的廣義相對論中，黑洞是真實(shí)意義上的黑色，沒有任何東西能從黑洞中逃逸。但史蒂芬·霍金的研討標(biāo)明，黑洞實(shí)踐上會(huì)宣布具有確認(rèn)溫度的輻射，即“霍金輻射”。
依據(jù)海森堡不確認(rèn)原理，在真空中會(huì)瞬間憑空且天然地發(fā)生許多粒子—反粒子（虛粒子）對，其中一個(gè)負(fù)能粒子被吸進(jìn)黑洞，另一個(gè)正能粒子從黑洞中逃逸。逃逸的粒子取得能量，逃到世界無限遠(yuǎn)的當(dāng)?shù)?，外界看就像黑洞發(fā)射粒子一樣。“霍金輻射”能夠讓黑洞失掉質(zhì)量，當(dāng)黑洞丟失的質(zhì)量比添加的質(zhì)量多的時(shí)候就會(huì)形成坍縮，終究消失。
對于天體物理學(xué)尺度的黑洞而言，它們的“霍金輻射”相比世界微波背景輻射來說，是微乎其微的。中科院國家天文臺研討員茍利軍明確標(biāo)明：“天文學(xué)家這一次觀測到的黑洞耀發(fā)，只能與黑洞周圍的吸積盤有關(guān)。”
有人擔(dān)憂，這次的黑洞耀發(fā)輻射會(huì)不會(huì)對地球乃至銀河系帶來損壞？“這次事情發(fā)生的輻射遠(yuǎn)低于太陽的輻射，對地球不會(huì)形成任何影響和損壞。”陸由俊直言。
專家標(biāo)明，這次事情對銀河系核心區(qū)的星際介質(zhì)或許會(huì)形成必定影響，比方導(dǎo)致這些介質(zhì)外流的加重。“假如黑洞鄰近的物質(zhì)外流加重意味著黑洞吸積物質(zhì)的原料削減，或許會(huì)導(dǎo)致未來的光度降低。”陸由俊說。
生長緩慢不會(huì)要挾地球
那么，人馬座A*周圍的物質(zhì)處于何種狀況呢？“銀河系中心黑洞周圍存在許多大質(zhì)量恒星圍繞其旋轉(zhuǎn)，也或許存在一些氣體云塊圍繞其旋轉(zhuǎn)。還有一些恒星的風(fēng)正在被中心黑洞捕獲并吸積吞噬，吞噬進(jìn)程會(huì)發(fā)生多波段輻射，已被地球上的各種望遠(yuǎn)鏡“捕捉”到。”陸由俊告知科技日報(bào)記者。
黑洞在吞噬周圍氣體和其他物質(zhì)的進(jìn)程中會(huì)逐漸長大，吞噬規(guī)模也隨之?dāng)U展。但銀河中心黑洞吸積氣體物質(zhì)的速率太低，它的生長極其緩慢，短時(shí)間內(nèi)簡直能夠忽略不計(jì)，因而其吞噬規(guī)模也不會(huì)有什么改變。
不過，也有些黑洞吸積物質(zhì)的速率很高，比方類星體，這些黑洞生長速度很快。“但它們離地球太遠(yuǎn)，也不會(huì)形成什么影響。”陸由俊說。
茍利軍說，因?yàn)楹诙粗行泥徑嬖诖罅繗怏w遮蓋，咱們的目光應(yīng)瞄準(zhǔn)能夠穿透這些氣體的電磁波，比方X射線以及紅外射線等。而詳細(xì)能夠派上用場的有斯皮策望遠(yuǎn)鏡、雨燕衛(wèi)星、凱克望遠(yuǎn)鏡以及ALMA望遠(yuǎn)鏡等。“總的來說，這個(gè)事情并沒有太大的影響。詳細(xì)影響則要進(jìn)一步觀測。”
茍利軍告知記者，在得到更多觀測數(shù)據(jù)后，天文學(xué)家能夠通過檢查光譜、光變曲線等推斷出導(dǎo)致這次事情的真實(shí)原因。
