科学家发现距地球最近的超大质量黑洞，并绘制出首张黑洞周边图像

近日，一篇颁发在“天体物理学杂志（The Astrophysical Journal）”上的论文称，天文学家们已借 ALMA 千里镜阵列当作功不雅测到了银河中间的超年夜质量黑洞人马座 A 星（Sagittarius A）发出的电磁辐射。

此前测验考试不雅测人马座 A 星时，一团尘埃盖住了天文学家们视线，导致科学家们无法获取清楚的人马座 A 星图像，进而无法对该天体进行深切研究。但天文学家们现已借刚纳入全球不雅测阵列不久的 ALMA 射电千里镜阵列，操纵 86 GHz 频率的超长基线干与测量（VLBI）不雅测手艺以及整合全球不雅测阵列发生的数据，具体地研究了这团挡在人马座 A 星前的尘埃，并以此去除了由尘埃造当作的散射效应，绘制了首张黑洞周边区域图像。因为尘埃分布造当作的限制，人马座 A 星的辐射区域可能较此前预想的要更为狭小，甚至还可能可巧正对着地球。

人马座 A 星的不雅测模拟图——左上： 86GHz 不雅测频率模拟图，右上：带散射效应的不雅测模拟图，右下：带散射效应的地表不雅测模拟图，左下：无散射效应的地表不雅测模拟图。（来历：S. Issaoun, M. Mo?cibrodzka, Radboud University/ M. D. Johnson, CfA）

高质量的未散射图像使科学家对其四周尘埃气团构建了更为精确理论模子，辐射放射区域相对地球所当作的角度仅有 3 亿分之一度，且放射源具有对称性。论文本家儿要作者，Sara Issaoun 说：“这表白辐射可能是在一个气盘中发生的，而不是经由过程射电流发生，若真是如斯，人马座 A 星将是浩繁黑洞种类中的一个特例，但还有一种可能是人马座 A 星的射电流正好正对着地球。”

Sara Issaoun 的导师，拉德堡德年夜学（Radboud University）的射电天文学传授 Heino Falcke 也认为，射电源正对着地球的环境十分罕有，但今朝确实不克不及解除这一可能。Falcke 暗示，他曾认为射电源正对地球的模子纯属理论，但比来 GRAVITY 团队用 ESO 不雅测阵列对人马座 A 星进行不雅测也得出了近似的结论。他说：“可强人马座 A 星的射电源确实就正冲着地球，但若真是如斯，我们就得换个角度研究它了。”

超年夜质量黑洞在星系中间地带极为常见，而且可能是已知宇宙中最具能量的现象。现有理论认为，被这些黑洞捕获到的物质会落入一个扭转的盘状区域，沿着两束射流以相反的偏向被撕开，在扭转过程中逐渐加快至接近光速的速度，并标的目的外放出年夜量辐射。然而，“被不雅测到的人马座 A 星辐射事实是来自气体仍是射电流”仍是一个具有争议的问题。

人马座 A 星是距地球比来的超年夜质量黑洞，约为太阳的 400 万倍。它在地球上所呈的不雅测角角度小于一亿分之一度，与从地球上看到的月球上的网球巨细相对应，这对不雅测用射电千里镜的频率提出了要求。

图丨全球毫米级 VLBI 不雅测阵列（GMVA）（来历：S. Issaoun, Radboud University/ D. Pesce, CfA）

天文学家们用超长基线干与测量不雅测手艺（VLBI），经由过程调整射电千里镜的频率来实现更高的分辩率。此次做出本家儿要进献的 ALMA 不雅测阵列于 2017 年 4 月插手全球毫米波 VLBI 不雅测阵列（GMVA），因人马座 A 星位于南部星域，是以与介入不雅测的其他 12 台不雅测举措措施比拟执行了较多的不雅测使命。天文学家们打算将在分歧波长上用射电千里镜阵列对人马座 A 星进行进一步不雅测，以获取更多有关该黑洞的信息来判定其辐射旌旗灯号的发生体例并对其进行进一步研究。