Lisa Grossman

某些特大質量的黑洞是以擁有沿軌道運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在，天文學家們終于發(fā)現了這個黑洞由隕落物質形成的發(fā)出微光的吸積盤，這是一個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陣列是一個國際合作的天文設施，由歐洲、北美、東亞與智利共和國合作運作。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)現許多宇宙物體）發(fā)現了這個圓盤，他們在6月6日的《自然》雜志上就此作了報告。

以人馬座A（sagittarius A）命名的銀河系特大質量黑洞是一頭“巨獸”，它的質量是太陽的400萬倍。當某些黑洞狼吞虎咽地將它周圍的氣體和塵埃吞下時，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。

這個圓盤被削弱的光芒有助于解釋為什么科學家可通過視界望遠鏡捕獲到更加遙遠的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。

此前科學家們曾經在人馬座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，以及圍繞黑洞運動的恒星氣體云，但是這些氣體源看起來并不能組成一個整齊的、繞軌運行的圓盤。

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。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。“這2種氣體都會墜入黑洞。你需要1張全景圖?！盡urchikova說道。

ALMA通過在1個特殊的波長內觀察光粒子來對低溫氣體進行測量。當氣體云中的電子與質子相結合形成氫原子時，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行了觀察，他們看到了1個中間部位存在1個缺口的橢圓形圓盤，而那個中間部位正是黑洞的所在地。

在圓盤的一側，光波長被拉伸，或紅移。在另一側，光被擠壓，或藍移。這個發(fā)現意味著圓盤的一側向著地球移動，而另一側則在遠離——這是一個圓盤處于旋轉狀態(tài)的顯著跡象。

“我從未想過我能真正看到如此有序的旋轉。”Murchikova說道。

研究團隊也預估了圓盤的質量

大約是太陽質量的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墜入了黑洞，他們表示每年大約有太陽質量的2.7×10，或者大約是谷神星質量的一半。

“我想這一定非常令人興奮?！眮碜悦绹又荽髮W洛杉磯分校的天體物理學家Anna Ciudo說道。她的團隊使用位于夏威夷的Keck望遠鏡在紅外線波長的范圍內搜尋圓盤的跡象，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，而未能被Keck發(fā)現，那么“這會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及視界望遠鏡進行更多的觀測或將有助于解開這個謎團。