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科学家首次拍摄到银河系黑洞周围一个微弱的氢漩涡

一个艺术家对环绕我们的超大质量黑洞的冷氢气环的印象。NRAO/AUI/NSF;S.Dagnello)

天文学家首次拍摄到了一个凉爽的气体环绕着我们星系中心的超大质量黑洞旋转的图像。

这个环是环绕大多数黑洞的所谓吸积盘(恒星、尘埃和气体)的一部分。这些物质被黑洞强大的引力紧紧抓住,远边代表着黑洞引力范围的外部极限。以银河系中的黑洞“人马座A”为例,这个圆盘从黑洞的视界向外延伸了十分之几光年——在这个视界上,即使是光也无法逃脱黑洞的控制。[关于黑洞的9个想法会让你大吃一惊]

根据国家射电天文天文台的一份声明,有几种气体构成了这个吸积盘的一部分,科学家此前只对非常热、发光的气体进行了成像。因为这些气体是如此的热-大约1800万华氏度(1000万摄氏度)-它们发出X射线,研究人员可以很容易地探测到。

但是这个吸积盘也有较冷的氢气-18000华氏度(10000摄氏度)-尽管它以前没有被成像过。该区域的辐射导致氢原子不断失去和获得电子,这一活动释放出微弱的无线电波,根据声明,

研究小组使用智利的Atacama大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)天文台探测到这些无线电波,并将测量结果拼接成新的图像。

使用无线电波信号,研究人员拍摄了第一张环绕人马座A*的微弱、凉爽的氢气环图像。加号代表黑洞,红色代表气体离开我们的星球,蓝色代表气体向我们的星球移动。(ALMA(ESO/NAOJ/NRAO),E.M.Murchikova;NRAO/AUI/NSF,S.Dagnello)

冷氢环距离黑洞视界大约100光年,含有相当于木星质量十分之一的氢。更重要的是,由于所谓的“多普勒效应”,使得从物体向我们的星球移动的光线看起来稍微“蓝”一点,而从物体向我们的星球移动的光线看起来稍微“红”一点,“研究人员得出结论说,气体是围绕黑洞旋转的。”

“我们希望这些新的ALMA观测将有助于黑洞放弃一些秘密,”主要作者、新泽西普林斯顿高级研究所天体物理学家Elena Murchikova说,在声明中说。

研究人员在6月5日的《自然》杂志上报道了他们的发现。

3个巨大的问题黑洞图像没有回答15个令人惊奇的恒星图像11个关于我们银河系的迷人事实

最初发表在《生命科学》杂志上。

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