天文学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）发现了围绕人马座A*黑洞运行的 "热点 "的迹象，这是我们银河系中心的黑洞。这一发现有助于我们更好地了解我们的超大质量黑洞的神秘和动态环境。天文学家发现了围绕人马座A*黑洞的 "热点 "迹象，该黑洞位于银河系中心。"我们认为，我们看到的是一个热气泡在人马座A*的轨道上飞驰，其大小与水星相似，但仅在70分钟左右就完成了一个完整的循环。这需要一个令人震惊的速度，大约是光速的30%！"德国波恩马克斯-普朗克射电天文研究所的马切克·维尔格斯（Maciek Wielgus）说。他领导的这项研究今天（2022年9月22日）发表在《天文学与天体物理学》杂志上。如图所示人马座A*周围热斑的轨道。这是事件视界合作组织（EHT）看到的人马座A*超大质量黑洞的静止图像，艺术家的插图显示了ALMA数据建模所预测的热点位置及其围绕黑洞的轨道。这些观测是在智利安第斯山脉的ALMA进行的，是在事件视界望远镜（EHT）合作组织为黑洞成像的活动中进行的。ALMA是-个由欧洲南方天文台（ESO）共同拥有的射电望远镜。2017年4月，EHT将全世界现有的八台射电望远镜连接在一起，包括ALMA，结果最近发布了人马座A*的首次图像。为了校准EHT数据，作为EHT合作组织成员的维尔格斯团队使用了与EHT观测人马座A*同时记录的ALMA数据。令研究小组惊讶的是，在仅有的ALMA测量数据中隐藏着更多关于黑洞性质的线索。利用ALMA，天文学家们发现了一个热气泡，它以30%的光速围绕着人马座A*这个位于银河系中心的黑洞旋转。碰巧的是，一些观测是在我们星系中心发出X射线能量的爆发或耀斑后不久进行的，这被美国宇航局的钱德拉X射线天文台发现了。以前用X射线和红外线望远镜观察到的这类耀斑，被认为与所谓的 "热点 "有关，这些热气泡的运行速度非常快，而且靠近黑洞。"真正新鲜有趣的是，这种耀斑迄今为止只在人马座A*的X射线和红外线观测中明确存在。维尔格斯说："在这里，我们第一次看到了一个非常强烈的迹象，即在无线电观测中也存在着轨道上的热点，"维尔格斯的研究还隶属于波兰华沙的尼古拉斯-哥白尼天文中心和美国哈佛大学的黑洞计划。这段动画显示了人马座A*周围轨道上的一个热点，一个热气泡的动画，人马座A*是一个质量比太阳大400万倍的黑洞，位于我们银河系的中心。虽然黑洞（中心）已经被事件视界望远镜直接成像，但它周围的气体泡却没有：它的轨道和速度是通过观测和模型推断出来的。发现这个热点证据的团队预测这个气泡的轨道非常接近黑洞，距离比黑洞的边界或 "事件视界 "大五倍。这一发现背后的天文学家们还预测，正如这个动画所显示的那样，这个热点在围绕黑洞运行时时而变得越来越暗，时而变得越来越亮。此外，他们可以推断出，气体泡完成一个轨道需要70分钟，使其速度达到惊人的光速的30%。"也许这些在红外波长下探测到的热点是同一物理现象的表现：随着红外发射的热点冷却，它们在更长的波长下变得可见，就像ALMA和EHT所观测到的那样，"研究人员表示说。长期以来，这些耀斑被认为是源于非常接近人马座A*的轨道上的非常热的气体中的磁力相互作用，新的发现支持了这一观点。"现在我们发现了这些耀斑的磁力来源的有力证据，我们的观测给我们提供了关于该过程的几何形状的线索。新的数据对建立这些事件的理论解释非常有帮助，"研究人员说。如图所示人马座A*的第一张图像，它是位于我们银河系中心的超大质量黑洞。这是关于这个黑洞存在的第一个直接视觉证据。它是由事件视界望远镜（EHT）拍摄的，这个阵列将地球上现有的八个无线电观测站连接起来，形成一个 "地球大小 "的虚拟望远镜。该望远镜是以事件视界命名的，事件视界是黑洞的边界，进入这个边界没有光可以逃脱。ALMA允许天文学家研究来自人马座A*的偏振无线电发射，这可以用来揭示黑洞的磁场。研究小组利用这些观测结果和理论模型，更多地了解了热斑的形成和它所处的环境，包括人马座A*周围的磁场。他们的研究对这个磁场的形状提供了比以前的观测更强的约束，帮助天文学家揭示了我们的黑洞及其周围环境的性质。如图所示阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）仰望银河系以及人马座A*的位置，即我们银河系中心的超大质量黑洞。框中突出显示的是人马座A*的图像。这些观测结果证实了欧空局VLT巡天望远镜的GRAVITY仪器之前的一些发现，该仪器在红外线中进行观测。来自GRAVITY和ALMA的数据都表明，耀斑起源于一团围绕黑洞旋转的气体，其速度约为光速的30%，在天空中以顺时针方向旋转，热斑的轨道几乎是面对面的。这项研究的共同作者、西班牙瓦伦西亚大学的Ivan Marti-Vidal说："在未来，我们应该能够利用GRAVITY和ALMA的协调多波长观测来跨频率追踪热点，这种努力的成功将是我们了解银河系中心耀斑物理学的一个真正里程碑。"银河系中心的宽视场图。这幅可见光广域图显示了在我们银河系中心方向的人马座（弓箭手）丰富的星云。整个图像充满了大量的恒星--但更多的恒星仍然隐藏在尘埃云的后面，只有在红外图像中才会显示出来。这幅图是根据红光和蓝光的照片制作的，是数字化巡天2的一部分。视野约为3.5度x3.6度。该团队还希望能够用EHT直接观测轨道上的气体团块，以探测越来越接近黑洞，并了解更多关于它的信息。马克斯-普朗克射电天文研究所天文学家维尔格斯表示，"希望有一天，我们可以自如地说，我们‘认知’人马座A*中发生了什么。" 参考：https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2022/09/aa44493-22/aa44493-22.html
