一件事困扰了天文学家半个多世纪。按照理论模型,银河系中心那个名为人马座A*的超大质量黑洞,本该吹出一股强劲的“风”。可无论望远镜的性能如何升级,无论观测时间堆积了多少个夜晚,这股预测中的外流物质始终像故意躲着人类的眼睛,找不到任何痕迹。西北大学的研究者们现在说,他们终于抓住了这个幽灵。而且它在数据里留下的印迹,竟然清晰得让人难以置信。
“除非一个黑洞活在完美的真空里,否则它无论如何都会吹出某种风来,”西北大学的马克·戈尔斯基这样说,他是这项研究的共同负责人,“可宇宙里压根不存在完美的真空。有了这批新的观测数据,这是我们头一回拿到足够干净的视野,能直接看见这股风留下的痕迹。我们盯着数据,当场就说了:‘就在这儿。这就是所有人找了50年的东西。’”
这项发现发表在《天体物理学杂志通讯》上。研究团队捕捉到了人马座A*周边区域前所未有的清晰图像,等于一口气把天文学界最长寿的悬案之一给了结了。这些图像不仅证实了外流的存在,还顺带揭开了银河系心脏地带一些此前无法看清的物理过程。另一位共同负责人埃琳娜·穆尔奇科娃点出了一个更微妙的层面:“我们是第一个证明,那些离黑洞极近、极近的分子气体正在喂养它。而这股风本身并不强劲,它的方向很可能随时间漂移。这也说明,我们银河系的黑洞没什么特别的,我们在宇宙里的位置也没什么特别的。”
为什么这样一道理应存在的风,会躲过人类五十年的搜寻?穆尔奇科娃给出的解释,藏着观测天文学里一个近乎悖论的困境:“想观察自己星系中心的黑洞,我们的视线必须穿透整个银河系的盘面。这意味着,你得硬生生穿过气体、尘埃、还有各种电离结构的层层阻挡,从这些东西里看清真相,实在太难了。”黑洞目前处于相对安静的状态,外流信号本已微弱,再加上这层天然遮蔽,难怪过去的仪器再怎么敏锐,也只能空手而归。直到这次,阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列带来了穿透迷雾的关键能力。
黑洞以吞噬万物闻名,但它们同样懂得向外倾泻物质。科学家们早就推演过这个过程:气体朝着黑洞螺旋下坠时,会被加速到逼近光速的程度,由此产生的能量和压力能把其中一部分物质狠狠甩回太空,形成风或者喷流。天文学家过去已经找到线索,表明人马座A*在遥远的过去曾有过剧烈喷发,但持续进行的、当下正在发生的温和外流,始终停留在假说阶段。戈尔斯基和穆尔奇科娃团队的成果,相当于给这个理论补上了最后一块拼图:没错,它确实在吹,只是比我们想象中要温柔得多,也低调得多。
穆尔奇科娃那句话里还藏着一个更深的暗示。她说我们的黑洞并不独特,我们的位置也不独特——这恰恰是科学里最让人安心的结论。银河系中心那个巨兽,遵循着和其他星系黑洞一样的物理规律,它的行为可以放进更大的演化图景里去理解。戈尔斯基研究星系演化,穆尔奇科娃专注黑洞天体物理,两人从不同方向切入,最终在同一个问题上会师:一个安静黑洞的微弱呼吸,究竟能告诉我们多少关于星系命运的暗语。那阵找了五十年的风,原来一直吹在数据里,只是需要等一双能看穿整个银河的眼睛。
热门跟贴