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摘要:在我们看来,事件视界之外的空间是真正的黑色。一些超大质量黑洞在这种光的照射下一直在显示。但是射手座A*是一个更常见的“静止”型超大质量黑洞。道尔的研究小组怀疑,这些强磁场可能是原因所在。他们还没有正式公布他们的研究结果,但是研究人员在6月份的美国天文学会会议上公布了他们的研究结果,并在美国宇航局的声明中对其进行了描述。新闻稿似乎暗示着磁场正在引导物质进入一个“错过”黑洞的轨道。
银河系中心的怪物黑洞异常安静,现在天文学家认为他们知道原因。
周围有看不见的磁场线-研究人员已经怀疑了这一点。但新的图像显示,这些看不见的线形成了一种结构,这种结构将光年延伸到整个空间,并且可能强大到足以阻止物质落入黑洞。如果巨大的磁场将物质撞击到黑洞无法控制的轨道上,那就可以解释为什么它大部分时间都在沉睡。事实上,它是如此的昏暗,以至于一个磁星可以在天空中比它更耀眼。
“磁场的螺旋形状引导气体进入黑洞周围的轨道,”美国宇航局喷气推进实验室的科学家、该项研究的主要作者达伦道尔在一份声明中说这可以解释为什么我们的黑洞是安静的,而其他黑洞是活跃的。”[关于黑洞的9个奇怪事实]
一旦物质落入黑洞的视界之外,它的功能就永远消失了。在我们看来,事件视界之外的空间是真正的黑色。那里什么也看不见。但是,正如今年春天事件视界望远镜拍摄的处女座A星系超大质量黑洞的图像所显示的那样,黑洞周围的事件视界经常被落下的物质云层包裹。这种物质移动如此之快,产生如此之大的摩擦,以至于它发光,产生的光表明天文学家可以从地球上看到。
一些超大质量黑洞在这种光的照射下一直在显示。但是射手座A*是一个更常见的“静止”型超大质量黑洞。这个结构似乎并没有消耗太多材料。道尔的研究小组怀疑,这些强磁场可能是原因所在。一组研究人员将一架名为“索非亚”的美国宇航局红外望远镜(安装在波音747飞机的背面)对准了位于人马座a*的位置,绘制了磁场线图。他们还没有正式公布他们的研究结果,但是研究人员在6月份的美国天文学会会议上公布了他们的研究结果,并在美国宇航局的声明中对其进行了描述。当然,索菲亚看不到那些看不见的线条,但它能看到漂浮在这些线条上的尘埃颗粒。磁场结构使所有粒子指向一个方向。这些排列好的粒子反过来又使穿过尘埃的红外光发生偏振,这与太阳镜使穿过尘埃的光线发生偏振的方式非常相似,这使得研究人员能够找出这些线的位置和指向的方向磁力线是令人兴奋的,但对这些磁力线完全解释了黑洞的安静状态表示怀疑。(每个人也都注意到在论文发表之前很难完全评估这项工作。)
埃默里大学天体物理学家和黑洞研究员艾琳·邦宁(Erin Bonning)没有参与索非亚的研究,他指出,磁力线的图像约为10光年宽,其中1光年等于5.9万亿英里(9.5万亿公里)。这比人马座A星要宽得多——一个适合我们太阳系的天体——而且太大了,无法捕捉黑洞附近的细节。她说,那个更小、更近的区域,是最重要的事件发生的地方,这些事件会把物质撞进黑洞,或者让物质远离黑洞。
新闻稿似乎暗示着磁场正在引导物质进入一个“错过”黑洞的轨道。博宁在写给《生命科学》的电子邮件中写道:“这可能是Sgr a*缺乏强吸积的一个合理解释。然而,她指出,即使没有磁场,你也不一定期望物质落入黑洞。大多数超大质量黑洞无法吸收那么多物质——也许是因为其中的大部分物质堆积在围绕 ... 宇宙野兽运行的吸积盘中——并且保持相当安静。
你可以这样想:它和Sgr A*一样大,在天文尺度上是一个物理上很小的目标。她说,为了让物质落入事件地平线附近,它必须或多或少地直接向它移动。“Bonning说,”KdSPe“KDSPs”在最近经历了暴力合并的星系中最常发生。但是银河系并没有经历最近的合并。
“如果你在距离黑洞几光年远的地方构造了足以引导气体运动的磁场,这可能是防止物质进入银河系中心的一个额外机制,邦宁说:
,但这并不意味着磁场是保持黑洞安静的主要机制。
米斯蒂·本茨,乔治亚州立大学的天体物理学家,也没有参与这项研究,指出即使磁场在保持射手座安静方面起着重要作用,这并不意味着类似的力在其他星系中的安静超大质量黑洞周围工作。“KdSPE”“KdSPS”“我们的星系有点特殊,因为我们的位置在这意味着我们可以非常详细地研究许多性质和区域。”她说。然而,其他星系通常距离太远,无法达到相同的分辨率和细节,特别是当我们在谈论银河系中心拥挤的环境时。
和银河系中的真实情况在其他地方可能是不真实的。
其他黑洞不进食的原因可能有很多种,包括从星系中心排出气体的超新星爆炸产生的冲击波和风,或者星系中心可能完全没有气体,”本茨说,
Simeon Bird,加州大学河滨分校的天体物理学家,也没有参与这项研究,他告诉现场科学磁场当然有助于解释为什么有些黑洞是静止的,而另一些黑洞是活跃的,但正如本茨所指出的,“所有其他超大质量黑洞都离我们很远,所以测量它们周围的磁场并不容易。”
和本茨一样,伯德对黑洞为什么会安静的其他解释很感兴趣。他说:“我们可能生活在一个多宇宙中的5个原因是”
“另一个有助于保持黑洞静止的可能性是,在活动阶段,黑洞将其周围的气体加热到完全中断的程度。”如果黑洞非常活跃,来自黑洞的能量可能会完全清除气体,把它从星系中清理出来。
一旦发生,黑洞很可能会安静下来。
仍然,尽管有些人怀疑磁场线可以完全解释为什么人马座A*如此安静,或者其他超大质量黑洞也因为同样的原因安静,但博宁、本茨和伯德认为这项研究很重要,他们说这项研究为天文学家揭开超大质量黑洞行为之谜提供了新的钥匙“KDSPs”“每一个发现,就像射手座A*周围磁场的作用,有助于提供一个谜团,并且用足够的拼图碎片,我们可以希望了解星系和它们所容纳的黑洞的生命周期,”本茨说,“KdSPE”Stephen Hawking关于黑洞的最遥远的想法是什么?你的物理问题回答了物理学
中18个最大的未解之谜编者按:由于编辑过程中的错误,本文最初错误地陈述了光年的长度。事实上,在真空中飞行5.9万亿英里(9.5万亿公里)需要1年的时间。
最初发表在《生命科学》杂志上。
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