盯著銀心方向那片混沌的氣體云看了五年,研究團(tuán)隊(duì)終于畫出了一張前所未見的地圖。一個(gè)巨大的錐形空洞就嵌在低溫氣體里,尖端不偏不倚,正指向人馬座A*——那個(gè)藏在我們星系正中央、比太陽重幾百萬倍的超大質(zhì)量黑洞。
“它幾乎就像一支箭頭,直接指回了黑洞。”西北大學(xué)天文學(xué)家馬克·戈?duì)査够@樣形容。他是這項(xiàng)研究的共同負(fù)責(zé)人。對于他的團(tuán)隊(duì)來說,看見這個(gè)錐形結(jié)構(gòu)的那一刻,腦子里冒出來的不是狂喜,而是懷疑。“當(dāng)你發(fā)現(xiàn)從來沒人見過的東西,你的第一反應(yīng)不是‘天哪,我們發(fā)現(xiàn)了’,而是‘天哪,我的分析方法哪里出錯了?’”另一位共同作者埃琳娜·穆爾奇科娃在聲明里坦白。
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這份懷疑很合理,因?yàn)樘煳膶W(xué)家已經(jīng)找它找了五十年。
按照理論,所有活躍的超大質(zhì)量黑洞在“進(jìn)食”時(shí),都應(yīng)該向太空吹出狂風(fēng)或者噴射物質(zhì)流。星系如何被塑造、恒星如何誕生或停止誕生,很大程度上就取決于這個(gè)過程。邏輯很簡單:黑洞不是宇宙吸塵器,光吃不吐。物質(zhì)落到它附近時(shí),一部分會越過事件視界消失,另一部分卻會被猛推出來,攪動整個(gè)星系。但對人馬座A*,無論怎么看,就是看不到它往外推東西。它安靜得像個(gè)異類,這讓理論卡在了半空。
現(xiàn)在,那個(gè)錐形空洞可能正好補(bǔ)上這塊拼圖的缺口。它的尺度不小,從距離黑洞一到三光年的地方延伸開來。研究小組的判斷是:有一股快而猛的熱物質(zhì)流,從黑洞區(qū)域沖了出來,一路上把擋道的冷氣體鏟了個(gè)干凈。簡單說,這就是那個(gè)缺失的風(fēng)留下的“腳印”。“這是我們第一次看到足夠清晰的畫面,能辨認(rèn)出這股風(fēng)的痕跡,”戈?duì)査够f,“我們看著數(shù)據(jù)說,‘在這兒呢,這就是所有人找了五十年的東西。’”
不過,“看見”本身并不是單張照片一拍即得的頓悟瞬間。團(tuán)隊(duì)先是用智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列持續(xù)觀測了大約五年,得到了黑洞附近冷氣體的高分辨率圖。這張ALMA圖的深度是此前任何一張的100倍,清晰度則高出80倍。然而,光有這個(gè)還不夠。直到他們把這張圖和NASA錢德拉X射線天文臺的數(shù)據(jù)疊在一起,那個(gè)奇怪的錐形才不再像是一個(gè)成像偽影,而開始像一個(gè)真實(shí)的物理結(jié)構(gòu)。
這意味著,人馬座A*可能從來就不奇怪,只是它的風(fēng)一直藏在人類視線夠不著的地方。超大質(zhì)量黑洞塑造星系的機(jī)制,或許終于能在自家門口被驗(yàn)證一次了。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)已發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上。
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