韋伯望遠鏡觀察到銀河系中心黑洞周圍的暴力現象 | 路透社

一位藝術家的概念圖展示了位於銀河系中心的超大質量黑洞，稱為人馬座A*，被旋轉的熱氣體吸積盤所包圍，這幅插圖於2025年2月18日由路透社獲得。黑洞強大的引力彎曲了來自盤的遠側的光，使其看起來…閲讀更多華盛頓，2月18日（路透社） - 美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡正在提供迄今為止對圍繞超大質量黑洞的混亂事件的最佳觀察，位於我們的銀河系中心，觀察到光的持續閃爍，偶爾伴隨着明亮的耀斑，因為物質被其巨大的引力吸引向內。韋伯望遠鏡於2021年發射，並於2022年開始收集數據，使天文學家能夠首次長時間觀察黑洞周圍的區域 - 稱為人馬座A*，或Sgr A* - 使他們能夠辨別活動模式。Sgr A*周圍的區域被視為充滿活動，而不是保持穩定狀態。研究人員觀察到來自圍繞黑洞的旋轉氣體盤的光的持續閃爍 - 稱為吸積盤。這種閃爍似乎來自非常接近事件視界的物質，事件視界是一個不可逆轉的點，超出該點的一切 - 星星、行星、氣體、塵埃和所有形式的電磁輻射 - 都會被拖入虛無。

偶爾也會出現耀斑 - 在任何24小時內大約有一到三個大型耀斑，之間還有較小的爆發。

“吸積盤是一個非常混亂的區域，充滿了湍流，氣體在接近黑洞時變得更加混亂和壓縮，受到極端重力的影響，”伊利諾伊州西北大學的天體物理學家法爾哈德·尤塞夫-扎德赫説，他是週二發表在《天體物理學期刊快報》上的研究的主要作者。“氣體團塊相互碰撞，在某些情況下被盤內存在的強磁場強迫或壓縮在一起 - 有點類似於太陽耀斑發生的情況，”巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的天體物理學家和研究合著者霍華德·布什豪斯説。雖然這些爆發源於與太陽耀斑類似的機制 - 太陽耀斑將熱帶電粒子噴射到太空中 - 但它們發生在不同的天體物理環境中，並且能量水平高得多。

黑洞是極其密集的天體，其重力強大到連光都無法逃脱，這使得觀察它們相當具有挑戰性。因此，新的觀測並不是黑洞本身，而是圍繞它的物質。

Sgr A*的質量大約是我們太陽的400萬倍，距離地球約26,000光年。光年是光在一年內傳播的距離，約為5.9萬億英里（9.5萬億公里）。

大多數星系的核心都有一個超大質量黑洞。雖然在Sgr A*周圍觀察到的事件非常戲劇化，但這個黑洞並不像其他星系中心的一些黑洞那樣活躍，被認為處於相對靜止的狀態。

這些新發現基於對Sgr A*進行的約48小時的觀察，這些觀察是由韋伯在一年內進行的，分為七個增量，時間從6小時到9個半小時不等，研究人員獲得了黑洞周圍亮度的連續測量。

這些觀察為黑洞如何與其周圍環境相互作用提供了洞察。尤塞夫-扎德表示，約90%的吸積盤物質落入黑洞，而其餘部分則被噴射回太空。

研究人員表示，這個吸積盤似乎是由附近恆星的恆星風積累的物質組成——從這些恆星表面吹出的氣體——被Sgr A*的引力捕獲，而不是來自於一顆過於靠近並被撕裂的恆星。

天文學家之前只能從地面望遠鏡獲得幾小時的觀察，或者從軌道上的哈勃太空望遠鏡每次約45分鐘的觀察，這使得他們只能獲得零散的記錄。韋伯還提供了其近紅外相機（NIRCam）的先進靈敏度，觀察是在紅外光譜的兩個不同波長下進行的。

“早就知道Sgr A*在許多不同波長下經常顯示出明亮的耀斑，從無線電到紅外、光學甚至X射線。但之前的觀察，無論是地面還是太空望遠鏡，通常只能觀察Sgr A*幾個小時，或者在靈敏度上受到限制，因此只能檢測到偶爾最亮的耀斑，”布什豪斯説。

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