經過 50 年的尋找，天文學家終於發現了人馬座 A* (Sgr A*)（銀河系中心的超大質量黑洞）吹出強大風的證據。這項發現代表了我們對超大質量黑洞周圍和銀河系中心物理學的理解的加深。
科學家很早就提出了這個 黑洞 它們在產生能量的同時消耗物質，將物質吹離附近，這個過程被稱為「黑洞風」。這也適用於 A級*它以氣體和粉末為食，對人類來說太少了，相當於每天吃一粒米 百萬 年。
問題在於，科學家還無法收集到黑洞風吹過黑洞中心的證據。 銀河系， 導致天文學中一個謎團持續了大約半個世紀——也就是說，直到現在。
「如果完美真空中不存在黑洞，它就必須以某種方式吹出風。宇宙中不存在完美真空，」團隊聯合負責人、西北大學研究員馬克·戈爾斯基（Mark Gorski）說。 在一份聲明中說。 “有了新的觀測結果，這是我們第一次有足夠清晰的視野來看到風的尾跡。我們查看了數據並說，‘就是它。這是 50 年來每個人都在要求的東西。’”
看到黑洞風絕非易事
一段時間以來，科學家已經知道黑洞會透過在其周圍釋放強大的物質流（包括噴流和風）來進食。當落入黑洞的物質被加速到接近光速時，產生的壓力將落下的物質推開，就會產生風。這種現像以前曾在大量吸積黑洞中出現過，但在勉強吸積的人馬座 A* 中卻沒有。物質的消耗很少，而且從我們的視野來看，它被銀河系平面遮擋，這使得追蹤這種風變得困難。
Gorski 的 NW 同事兼團隊聯合負責人 Lena Murchikova 指出，科學家們是第一個在非常接近 Sgr A* 的地方探測到為超大質量黑洞提供物質的分子氣體的人。這使得人馬座 A* 像其他超大質量黑洞一樣安全。
「風並不強，而且它的方向可能會隨著時間而漂移。這表明我們的黑洞不是唯一的，我們在宇宙中的位置也不是唯一的，」默奇科娃補充道。 「為了觀察我們的黑洞，我們必須透過銀河系平面觀察。這意味著我們必須透過氣體、塵埃和電離結構觀察，而你無法輕易看到所有這些。”
為了解決這些困難，研究小組利用五年來對銀河系中心的深入觀察 大型毫米/亞毫米阿塔卡馬群 (ALMA)，66 個無線電天線位於智利北部。這提供了迄今為止關於 Sgr A* 中約 3 光年遠的冷分子氣體的最清晰圖像。這些觀察結果中令科學家們感到驚訝的一個面向是，在這片冷氣體雲中存在著三年前的錐形空腔。他們推斷，這個空腔一定是在吞噬該區域的黑洞風中清除了較熱的氣體，要么是通過將冷氣體推到它前面，要么是通過加熱冷氣體。
戈爾斯基說：“如果你將熱物質從黑洞中吹出，它就不會與冷物質共存。” “它要么會把冷的物質推出去，要么會把它加熱。如果太熱，你就不會再看到冷的氣體了。”
人馬座 A* 周圍的區域充滿了恆星，恆星也從中吹出物質風，但研究小組認為這些恆星風不會攜帶足夠的能量來形成如此大的空腔。
「這是物質的巨大缺乏。我們計算了創造這個空腔需要多少能量。這超出了該區域恆星所能提供的能量，」戈爾斯基解釋道。 “本質上，應該有來自超大質量黑洞的數據。而且，如果你沿著錐體的形狀觀察，它會直接指向黑洞。”
為了再次檢查他們的結果，科學家們轉向了美國宇航局對同一地區進行的觀察 錢德拉 X 射線太空望遠鏡。
「非凡的主張需要非凡的證據，」戈爾斯基說。 “我們想確保我們看到的不僅僅是某種成像偽影。然後錢德拉的 X 射線圖像就完美契合了。分子特徵對齊了。”
透過檢測來自冷氣體中空腔位置的 X 射線發射，這支持了 ALMA 的結果。
「當你發現一些以前沒有人見過的東西時，你腦海中浮現的第一個想法不是，『天哪，我們有了發現，』」默奇科娃說。 “‘天哪，我的分析出了什麼問題？但是當我們將 X 光圖像疊加到我們的圖像上時，它就開始有意義了。’”
雖然研究小組的結果證實，與位於其他星系（稱為活動星系核（AGN））的明亮、多雲區域的超大質量黑洞相比，人馬座 A* 非常安靜，但這種黑洞風並不慢。事實上，科學家認為它已經肆虐了大約2萬年。
默奇科娃說：「大多數其他星系一生的大部分時間都處於一種不太活躍的狀態。」「但我們只能在它們處於煙火階段時才能看到它們。研究處於煙火階段的黑洞非常有趣，但這實際上並不是它們的主導狀態。Sgr A*最終為我們提供了一扇了解靜止狀態黑洞生命的窗口。」
該團隊的研究成果於週四（6 月 4 日）發表在 天體物理學雜誌通訊。
