
美国航太总署(NASA)韦伯太空望远镜(JWST)的最新观测结果,揭示了银河系中心超大质量黑洞人马座A*(Sagittarius A*)及其周围吸积盘前所未见的剧烈活动。持续不断的闪焰与爆发,犹如一场规模宏大的宇宙能量释放事件,其光芒甚至可以照亮2万6000光年外的星际空间。
据《每日科技网》(scitechdaily)报导,本研究由西北大学(Northwestern University)尤瑟夫-扎德(Farhad Yusef-Zadeh)教授领导的研究团队进行,利用韦伯太空望远镜的近红外线相机(NIRCam)对人马座A*及其周围吸积盘进行了为期一年的观测,总观测时数达48小时,每次观测时间为8至10小时。
观测数据显示,人马座A*的吸积盘呈现出剧烈且无规律的亮度变化,其光变曲线涵盖了从持续数秒的微弱闪烁到每日数次发生的强烈爆发等不同尺度的现象。部分亮度变化甚至持续数月之久。这些高频率的活动皆发生在距离黑洞事件视界极近的区域,显示人马座A*正以一种复杂且动态的方式吸积周围物质。
研究团队发现,人马座A*的吸积盘每天约产生5至6次主要闪焰,并伴随多次较小的次闪焰或微弱爆发。这种多样化的光变模式,暗示了吸积盘内部复杂的物理过程。
关于这些剧烈活动的成因,研究团队提出两种可能的解释:
其一,微弱的闪烁可能是吸积盘内部湍流所致。湍流运动会压缩电浆(高温带电气体),进而产生短暂的辐射爆发,类似于太阳表面发生的闪焰现象。
其二,强烈明亮的闪焰则可能与磁场重联(magnetic reconnection)事件相关。磁场重联是指两个磁场碰撞并重新连接的过程,此过程会释放出大量能量,加速粒子至接近光速,并产生明亮的辐射爆发。
针对人马座A*吸积盘亮度变化,尤瑟夫-扎德教授总结道:「观测数据显示,吸积盘呈现动态且非周期性的亮度变化,伴随气泡状结构和间歇性强爆发,每一次观测均展现出新的研究面向。」
为进一步研究人马座A*的活动特性,研究团队计划未来进行更长时间的连续观测,以期获得更精细的数据,进而更深入地了解黑洞吸积过程的物理机制。本研究成果已发表于2月18日的《天文物理期刊通讯》(The Astrophysical Journal Letters)。