银河系中心黑洞,真实面貌有几何

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如果问银河心中心到底是怎样的构成？“黑洞”——这可能是很多小伙伴脱口而出的答案。当然，“黑洞”这个答案不能算错，但显然也不是完整的回答。今天，我们通过银心“真实面貌”这一话题，分享银心黑洞的了解进展。银心黑洞为哪般？黑洞，是一类无法直接观测的天体，因而至今也没有办法直接“看清”。特别是一些小的黑洞，其本身因无法直接观测到，而其对周边星际的影响又相对微弱，在若干光年的距离上，几乎很难知道它的存在。对比小微型黑洞，大型黑洞特征就相对突出。无论是事件视界范围，还是对周边物质和星体的吸引，甚至控制整个星系，都有较为明显的影响。科学家们普遍认为，大型星系的中心都至少有一颗超大质量黑洞，银河系也一样。银河系中心超大质量黑洞，其引力范围管辖着周边10亿光年的宇宙空间，牵引着4,亿颗恒星系围绕其旋转。太阳系，也是这4,亿颗恒星系的成员之一。因而，对银河系中心黑洞的研究，被普遍寄予厚望。几十年来，很多科学家都在着力观测银心黑洞，希望借此“看清”黑洞的真实面貌，了解宇宙起源及发展的奥秘。然而，地球距离银心2.5万光年，中间密密麻麻布满了其他恒星、行星及星际尘埃。在其他恒心耀眼的光芒及视线遮挡下，要直观的观测到银心黑洞也是难于登天的。银心的了解进展年，德国天文学家团队认为，距地2.6万光年的“人马座A”其实就是一个质量超大的黑洞，其质量至少是太阳系的万倍。其后，美国航宇局NASA的“钱德拉”空间望远镜又传来消息：在“人马座A*”的周围，还存在着一个中型黑洞。由于“人马座A*”附近有太多星际尘埃，以及银河系旋臂横亘在中间，致使其“隐身”而难以被发现并研究。注意：“人马座A”和“人马座A*”不是同一个概念。“人马座A”是由“人马座A东星”、“人马座A西星”与“人马座A*”三部分构成。其中，“人马座A东星”最大。而观测发现，“人马座A*”是位于银心一道非常光亮及致密的无线电波源，故而也被推测可能是离我们最近的超重黑洞。“人马座A西星”位于东星内偏离中心的位置，而A*又位于靠近西星中心的位置，三部分从结构上看起来颇像一幅Venn图。“人马座A*”电波脉冲大约每11分钟周期一次，自此推测其大约11分钟自转一圈。对A*的研究，被当成研究黑洞物理的目标首选。既然单个射电望远镜如此难以“看清”黑洞面貌，科学家们就想到了一个办法：将全世界各地所有射电望远镜联系在一起，对“人马座A*”进行观测，这样就相当于创造了一个口径极其巨大的射电望远镜(阵)。还别说，这样果真取得了一些成果。就在前两天，有媒体报道这个“新的虚拟射电望远镜(阵)”终于拍摄到了“人马座A*”事件视界的第一张清晰照片。(▲如上：左上图为计算机模拟“人马座A*”图像；右上图为计算机模拟带有散射效应的“人马座A*”图像；左下图为实际观测到的带有散射效应的“人马座A*”图像；右下图为消除散射效应的“人马座A*”实际图像。)这次在“看清”“人马座A*”事件视界的“真实”面貌同时，还发现银心高光亮及致密无线电波源大小要比科学家们预期小很多。波源如此之小，地球如此之远，中间还有如此多的障碍物，而人类又如此碰巧能监测到电波信号。看来“人马座A*”的电波方向刚好正对着地球的方位，对我们地球予以了特殊关照，可谓幸运至极。银心黑洞的未解难题在银心超级黑洞得到确认后，科学家们仍面临着许多与该黑洞有关的未解难题。其中之一便是“在‘人马座A*’周围存在着大量年轻的恒星”。按照现代天文学理论，黑洞由于其强大引力会吸收周围的物质，并会阻碍空间中气态云团的形成，其近距离空间应该不存在任何星体和物质。(▲“人马座A*”吞噬恒星后生成的红色气体云)而年轻恒星，又恰恰是由这些云团状物质演化而来。也就是说，这些年轻的恒星就不应该出现在“人马座A*”的周围。有一部观点认为，黑洞周围的条件可能并没有先前想像的那样极端。也有一部观点认为，银心区域年轻恒星可能是先在其他地方形成，之后才迁移至A*附近。可问题又在于，A*附近恒星的运行轨迹非常混乱，均不章法可言。因而人们又猜测，A*附近另外还有一个未被观测到的中型黑洞，其质量大约是太阳的1,倍。“人马座A*”是一个高深莫测的无线电波源，在可见光波段，这里空无一物，但在X波段下却是夜空中最亮的星星。之前的研究表明，“人马座A*”每十天爆发一次X耀斑。然而过去的一年，X耀斑爆发已变成一天一次，这种爆发增长是在一个被称为“G2”的天体接近“人马座A*”后不久发生的。“G2”的加入，对银心区域的“人马座A*”黑洞将会产生什么样的影响，结果仍是个未知数！

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