Lisa Grossman

某些特大質(zhì)量的黑洞是以擁有沿軌道運(yùn)行的氣體組成的熾熱圓盤而宣告它們存在的。但是銀河系中心的“巨獸”卻顯得非常害羞與莊重?，F(xiàn)在，天文學(xué)家們終于發(fā)現(xiàn)了這個(gè)黑洞由隕落物質(zhì)形成的發(fā)出微光的吸積盤，這是一個(gè)被長期懷疑但卻從未被觀察到的存在。

“我為我們終于能夠看到它而驚訝不已?！眮碜悦绹聺晌髦萜樟炙诡D高級研究院的天體物理學(xué)家ElenaMurchikova說道。研究人員使用位于智利北部的ALMA陣列（ALMA陣列是一個(gè)國際合作的天文設(shè)施，由歐洲、北美、東亞與智利共和國合作運(yùn)作。工作波段位于毫米波和亞毫米波，由于其工作的波段處于人眼看不到的波長上，因此可以發(fā)現(xiàn)許多宇宙物體）發(fā)現(xiàn)了這個(gè)圓盤，他們在6月6日的《自然》雜志上就此作了報(bào)告。

以人馬座A（sagittarius A）命名的銀河系特大質(zhì)量黑洞是一頭“巨獸”，它的質(zhì)量是太陽的400萬倍。當(dāng)某些黑洞狼吞虎咽地將它周圍的氣體和塵埃吞下時(shí)，人馬座A卻顯得比較挑食。這種“營養(yǎng)不良”的黑洞沒有足夠的“食物供給”而讓它們周圍的氣體發(fā)出明亮的光芒，Murchikova說道。

這個(gè)圓盤被削弱的光芒有助于解釋為什么科學(xué)家可通過視界望遠(yuǎn)鏡捕獲到更加遙遠(yuǎn)的M87星系的中心黑洞圖像，而迄今為止卻沒能觀測到人馬座A圖像的原因。

此前科學(xué)家們曾經(jīng)在人馬座A附近觀察到釋放出高能x射線的炙熱（大約1000萬開氏度）氣體云，以及圍繞黑洞運(yùn)動(dòng)的恒星氣體云，但是這些氣體源看起來并不能組成一個(gè)整齊的、繞軌運(yùn)行的圓盤。

Murchikova和同事們將他們的搜尋聚焦于溫度較低的氣體上，它們大約10000開氏度，位于距人馬座A 2800億千米之內(nèi)。如果只觀察炙熱的氣體，她解釋道，就像通過聚焦沙漠的夏天而試圖了解地球的氣候?！斑@2種氣體都會(huì)墜入黑洞。你需要1張全景圖。”Murchikova說道。

ALMA通過在1個(gè)特殊的波長內(nèi)觀察光粒子來對低溫氣體進(jìn)行測量。當(dāng)氣體云中的電子與質(zhì)子相結(jié)合形成氫原子時(shí)，那些光子被釋放出來。Murchikova和同事們對光子在黑洞周圍的分布情況進(jìn)行了觀察，他們看到了1個(gè)中間部位存在1個(gè)缺口的橢圓形圓盤，而那個(gè)中間部位正是黑洞的所在地。

在圓盤的一側(cè)，光波長被拉伸，或紅移。在另一側(cè)，光被擠壓，或藍(lán)移。這個(gè)發(fā)現(xiàn)意味著圓盤的一側(cè)向著地球移動(dòng)，而另一側(cè)則在遠(yuǎn)離——這是一個(gè)圓盤處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的顯著跡象。

“我從未想過我能真正看到如此有序的旋轉(zhuǎn)?！盡urchikova說道。

研究團(tuán)隊(duì)也預(yù)估了圓盤的質(zhì)量

大約是太陽質(zhì)量的0.00001～0.0001倍之間，這取決于圓盤的厚度。研究人員還估算了到底有多少物質(zhì)墜入了黑洞，他們表示每年大約有太陽質(zhì)量的2.7×10，或者大約是谷神星質(zhì)量的一半。

“我想這一定非常令人興奮?！眮碜悦绹又荽髮W(xué)洛杉磯分校的天體物理學(xué)家Anna Ciudo說道。她的團(tuán)隊(duì)使用位于夏威夷的Keck望遠(yuǎn)鏡在紅外線波長的范圍內(nèi)搜尋圓盤的跡象，但是一無所獲。

Ciurlo表示，如果圓盤的活躍程度能夠被ALMA發(fā)現(xiàn)，而未能被Keck發(fā)現(xiàn)，那么“這會(huì)令我們思考一定還存在著某種至今不能完全明白的特殊過程”。通過ALMA及視界望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行更多的觀測或?qū)⒂兄诮忾_這個(gè)謎團(tuán)。