距離銀河系4700萬光年外的黑洞亮了:每秒500公里噴出物將其隱藏

2019-10-23     宇宙印象

反向旋轉的氣流是極其不穩定的,這代表著氣體雲落入黑洞的速度比在另外一個旋轉方向的氣體速度還要快,這說明黑洞不僅僅是吞噬周邊物質,它還會以一個極快的速度向外噴出物體,速度大概在每秒500公里。

宇宙印象 深度科普欄目第1032期 基在NGC 1068星系的中心隱藏著一個超大質量的黑洞,天文學家仍然將其從一團環形塵埃以及氣體雲中揪出,同時發現了超大質量黑洞在初期增長快速的原因。藉助阿塔卡馬射電陣列的強大觀測能力,科學家精確地測量黑洞周圍軌道中氣體的運動軌跡,發現兩個氣體圓盤的旋轉方向不同,這說明黑洞周圍的物質補給是被吞噬的,還有一些是被吐出來的。題外話,我們能夠觀測到黑洞周圍氣體精細結構,全得益於阿塔卡馬射電陣列的高精度。

超大質量黑洞外層氣體盤有兩種旋轉模式

NGC 1068是一個比較典型的螺旋星系,在鯨魚座方向上,距離地球大約4700萬光年。在NGC 1068星系的中心有一個活躍的星系核,這是一個超大質量黑洞。科學家之前就已經發現,NGC 1068的黑洞正在從吸積盤中吞噬物質,吸積盤是由氣體以及塵埃所組成的旋轉圓盤。

根據我們對超大質量黑洞的研究,在宇宙還年輕的時候,超大質量黑洞就已經存在了,而這個時候離超級大爆炸僅僅只有十億年。超大質量黑洞被科學家定位為極端天體,質量可達到太陽的數十億倍,於是問題來了:為什麼在宇宙誕生之後數十多億年為何就能出現超大質量黑洞?超大質量黑洞如何在短時間內快速增長?天文學家對這些問題都束手無策。但阿塔卡馬射電陣列發現的兩個氣體圓盤的旋轉方向不同或可以解決這個問題。

反向旋轉的氣流是極其不穩定的,這代表著氣體雲落入黑洞的速度比在另外一個旋轉方向的氣體速度還要快,這說明黑洞不僅僅是吞噬周邊物質,它還會以一個極快的速度向外噴出物體,速度大概在每秒500公里。有趣的是,黑洞所釋放的氣體可以將它隱藏起來,光學望遠鏡也觀測不到它的位置,這可能是黑洞一個高明之處。

阿塔卡馬射電陣列的先進之處就在於通過變焦鏡頭來觀測黑洞附近的氣體雲,發現的反向旋轉的氣體盤中內層物質隨星系的方向旋轉,直徑跨度為2至4光年。氣體盤外層的物質則相反,其跨度為4至22光年。旋轉方向相反說明有其他因素對氣體物質落入黑洞產生了干擾,這需要一個強大的外力。根據我們之前的經驗,掉落在黑洞之中的氣體只會按照一個方向來旋轉。

「逆流」而上的氣體雲有故事

反向旋轉在宇宙中是一件很正常的現象,我們也經常在銀河系、太陽系中看到,比如某個行星的公轉方向與其他行星不同,這說明這顆行星的形成有故事;亦或是在銀河系中某些不隨銀河系公轉方向的恆星,它們就有可能是從其他恆星系統中被踢出來的。也可能是兩個星系碰撞和相互作用中影響了某些恆星、氣體雲的公轉方向,導致它們方向旋轉。

在銀河系中,離星系的中心大約有幾千光年遠地方也有類似的現象,因此解釋NGC 1068逆流的原因可能是因為掉隊的氣體雲,也有可能是因為有一個小星系經過了這個反旋轉軌道,其引力對氣體雲形成了干擾。旋轉的氣流會開始互相碰撞,同時變得極其不穩定,這個現象可能會持續幾十萬年,但最終氣體雲也會落入黑洞中。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。

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