骨軟筋酥網(wǎng)望遠(yuǎn)鏡顯示銀河系的黑洞準(zhǔn)備爆發(fā)了
這位藝術(shù)家的插圖描繪了一項(xiàng)關(guān)于我們銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞人馬座A*（縮寫為Sgr A*）的新研究結(jié)果。正如我們最新的鏡顯新聞稿中所報道的那樣，這一結(jié)果發(fā)現(xiàn)Sgr A*旋轉(zhuǎn)如此之快，河系以至于它扭曲了時空——即時間和三維空間——以便它看起來更像一個足球。黑洞準(zhǔn)致謝:uux.cn/錢德拉X射線中心
（神秘的備爆地球uux.cn）據(jù)錢德拉x光中心（梅根·瓦茨克，喬納森·迪爾）：根據(jù)一項(xiàng)新的望遠(yuǎn)研究，銀河系中心的鏡顯超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)如此之快，以至于它周圍的河系時空扭曲成一個看起來像足球的形狀。這項(xiàng)研究使用了來自美國國家航空航天局錢德拉X射線天文臺和美國國家科學(xué)基金會卡爾·g·詹斯基甚大陣列（VLA）的黑洞準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
天文學(xué)家將這個巨大的備爆黑洞稱為人馬座A*（簡稱Sgr A*），它位于我們銀河系的望遠(yuǎn)中心，距離地球約26，鏡顯000光年。河系
黑洞有兩個基本屬性:質(zhì)量（重量）和自旋（旋轉(zhuǎn)速度）。黑洞準(zhǔn)確定這兩個值中的備爆任何一個都可以告訴科學(xué)家關(guān)于任何黑洞及其行為的大量信息。
一組研究人員應(yīng)用了一種新方法，該方法使用X射線和無線電數(shù)據(jù)，根據(jù)物質(zhì)流向和遠(yuǎn)離黑洞的方式來確定Sgr A*的旋轉(zhuǎn)速度。他們發(fā)現(xiàn)Sgr A*以角速度（每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)）旋轉(zhuǎn)，約為最大可能值的60%，這是由不能超過光速的物質(zhì)設(shè)定的極限。
過去，不同的天文學(xué)家使用不同的技術(shù)對Sgr A*的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行了其他幾種估計(jì)，結(jié)果從Sgr A*完全不旋轉(zhuǎn)到它幾乎以最大速度旋轉(zhuǎn)不等。
“我們的工作可能有助于解決我們銀河系的超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)速度的問題，”賓夕法尼亞州立大學(xué)的露絲·戴利說，她是這項(xiàng)新研究的主要作者。“我們的結(jié)果表明Sgr A*正在非常迅速地旋轉(zhuǎn)，這很有趣，并且具有深遠(yuǎn)的影響。”
旋轉(zhuǎn)的黑洞在旋轉(zhuǎn)時會拉動“時空”（時間和三維空間的組合）和附近的物質(zhì)。旋轉(zhuǎn)黑洞周圍的時空也被壓扁了。從頂部俯視黑洞，沿著它產(chǎn)生的任何噴流的桶，時空是一個圓形的形狀。然而，從側(cè)面觀察旋轉(zhuǎn)的黑洞，時空形狀像一個足球。旋轉(zhuǎn)越快，足球越平。
黑洞的旋轉(zhuǎn)可以作為一種重要的能量來源。旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量黑洞在其自旋能量被提取時可以產(chǎn)生準(zhǔn)直外流，即狹窄的物質(zhì)束（如射流），這要求黑洞附近至少存在一些物質(zhì)。
由于Sgr A*周圍的燃料有限，這個黑洞在最近幾千年里一直相對平靜，噴流相對較弱。然而，這項(xiàng)工作表明，如果Sgr A*附近的物質(zhì)數(shù)量增加，這種情況可能會發(fā)生變化。
“一個旋轉(zhuǎn)的黑洞就像發(fā)射臺上的火箭，”來自加拿大溫尼伯馬尼托巴大學(xué)的合著者Biny Sebastian說。“一旦材料足夠接近，就像有人給火箭加了燃料并按下了‘發(fā)射’按鈕。”
人馬座A*及其周圍區(qū)域的錢德拉X射線圖像。鳴謝:uux.cn/美國國家航空航天局/CXC/威斯康星大學(xué)/白等。
這意味著在未來，如果物質(zhì)的屬性和黑洞附近的磁場強(qiáng)度發(fā)生變化，黑洞旋轉(zhuǎn)的巨大能量的一部分可能會驅(qū)動更強(qiáng)大的外流。如果恒星離Sgr A*太近，這種源物質(zhì)可能來自氣體或被黑洞引力撕裂的恒星殘余。
來自密歇根州立大學(xué)的合著者梅根·多納休說:“由星系旋轉(zhuǎn)的中央黑洞提供動力和準(zhǔn)直的射流可以深刻影響整個星系的氣體供應(yīng)，從而影響恒星形成的速度甚至是否可以形成。”“在我們銀河系黑洞周圍的X射線和伽馬射線中看到的‘費(fèi)米氣泡’表明黑洞可能在過去很活躍。測量我們黑洞的自旋是對這一場景的重要測試。”
為了確定Sgr A*的自旋，作者使用了一種基于經(jīng)驗(yàn)的理論方法，稱為“外流法”，該方法詳細(xì)描述了黑洞自旋與其質(zhì)量、黑洞附近物質(zhì)的性質(zhì)和外流性質(zhì)之間的關(guān)系。
準(zhǔn)直流出產(chǎn)生無線電波，而黑洞周圍的氣體盤負(fù)責(zé)X射線發(fā)射。通過這種方法，研究人員將錢德拉和VLA的數(shù)據(jù)與其他望遠(yuǎn)鏡對黑洞質(zhì)量的獨(dú)立估計(jì)結(jié)合起來，以限制黑洞的旋轉(zhuǎn)。
“我們對Sgr A*有特殊的看法，因?yàn)樗请x我們最近的超大質(zhì)量黑洞，”來自加拿大蒙特利爾麥吉爾大學(xué)的合著者Anan Lu說。“雖然現(xiàn)在很平靜，但我們的工作表明，在未來，它將對周圍物質(zhì)產(chǎn)生難以置信的強(qiáng)大影響。這可能在一千年或一百萬年后發(fā)生，也可能在我們有生之年發(fā)生。”
這項(xiàng)研究發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上。
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