射手座A*

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May 28, 2022

人马座A*(口语:人马座A星;缩写:Sgr A*;射手座中的一个区域)是银河系中心的无线电波源。根据目前的射电天文研究,它是一个约 430 万个太阳质量的超大质量黑洞,距离地球约 26,670 光年。在 2200 万公里处,其事件视界的直径相当于水星绕太阳公转轨道的 20%。随着 2010 年费米气泡的发现以及 2019 年它们可能的 X 射线对应物“eROSITA 气泡”的发现,有迹象表明人马座 A * 很久以前就处于活动状态,因此银河系可能是一个活动星系.

故事

早在1932年,卡尔·扬斯基就在人马座(拉丁语Sagittarius)星座中发现了一个强大的射电源。 1974年2月13日至15日,天文学家布鲁斯·巴利克和罗伯特·汉伯里·布朗在国家射电天文台干涉仪的帮助下发现了人马座A*。星号“*”由罗伯特·布朗添加到人马座的拉丁名称中,类似于原子物理学中的激发态符号。他怀疑无线电源刺激其周围环境发出辐射。即使布朗的假设被证明是错误的,这个名字仍然存在。该地区超大质量黑洞的发现是由凯克天文台的 Andrea Ghez 和拉西拉天文台和甚大望远镜的 Reinhard Genzel 领导的团队独立完成的。从 1990 年代开始的几年观察。两人都因这一发现获得了 2020 年诺贝尔物理学奖。 2019 年 4 月,事件视界望远镜 (EHT) 展示了两年前拍摄的 M87 超大质量黑洞的记录,显示了它的影子。人马座 A * 与 EHT 的对应图像正在进行中。 2019 年发布的包括全球毫米波 VLBI 阵列 (GMVA) 中的 ALMA 在内的全球射电望远镜互连的照片,在 3.5 毫米波长下观察到,显示一个发光盘,没有像 M 87 那样的阴影。中心的光源非常对称的近圆形和 120 微弧秒的长轴。从 EHT 的观测(在 1.3 毫米波长处)预计会有更好的分辨率,其中星际散射的影响更小,可以修正。与计算机模拟(来自 Radboud 奈梅亨大学的 Sara Issaoun 和 Monika Mościbrodzka)的比较支持吸积盘作为源,但喷流——例如在 M 87 观察到的喷流——不能完全排除,但它必须撞击地面相当准确地展示。

Sgr A 附近的物体 *

星星

2002 年,在欧洲南方天文台 (ESO) 甚大望远镜上工作的科学家(由 Reinhard Genzel 领导)能够观测到一颗在 17 小时(约 183.6 亿公里)内接近人马座 A* 区域的恒星。在观察过程中,研究人员能够看到 15 个太阳质量的恒星 S2(别名 S0-2)突然掉头。由于恒星的速度很高,这个过程只能解释为围绕黑洞的运动。由于S2与巨大质量的黑洞之间的距离很短,它的轨道速度非常高;它的轨道速度高达5000公里/秒。它的轨道相对稳定;只有当S2在16光分钟内接近黑洞时,它才会被潮汐力撕裂。S2 只需要 15.2 年就可以完成绕中心一周的轨道运行。对于另一颗恒星,16 倍的暗星 S0-102(别名 S55),其轨道也在 2012 年进行了测量,测量的周期更短,为 11.5 年。到目前为止,这两颗恒星是唯一在距离人马座 A * 如此近的距离内观测到的天体。自适应光学系统 (NAOS) 可以补偿来自大气的破坏性影响,从而可以在恒星 S2 围绕人马座 A * 运动时对其进行观测。使用这种观测方法,现在可以排除人马座 A * 不是超大质量黑洞——例如中子星团。 2018 年 5 月 19 日,经过 16 日,据帕拉纳尔天文台 (VLTI) 的 GRAVITY 财团称,0518 年是最接近黑洞的近似值,黑洞是各种观测计划的主题,也用于检验广义相对论。广义相对论预测的引力红移再次得到证实。直到今天(截至2020年8月)在人马座A*附近发现了一系列其他恒星,包括恒星S62、S4711和,它们是在 2020 S4714 的出版物中添加。其中,S62绕一圈需要9.9年,接近人马座A*高达24亿公里,小于天王星到太阳的平均距离。这样做时,它达到了光速的 6.7%。在其最接近的近似值 1 时,S4714 达到20 亿公里大约是光速的 8%,但由于其轨道的极端偏心率为 0.985,因此绕一圈需要 12 年时间。 S4711是一颗有1.5亿年历史的B型蓝星,只需要7.6年,最近的近似值是215亿公里。由于距离中央超大质量黑洞很近,这些恒星是20年前提出的候选恒星新星型“Squeezar”,因为它们受到强大潮汐力的强烈挤压(英文为squeeze 'squeeze')。由于靠近中央超大质量黑洞,这些恒星是20年前提出的新星型“Squeezar”的候选者,因为它们受到强大潮汐力的强烈挤压。由于靠近中央超大质量黑洞,这些恒星是20年前提出的新星型“Squeezar”的候选者,因为它们受到强大潮汐力的强烈挤压。

气体云,G 对象

2005 年,由 Andrea Ghez 领导的小组在人马座 A* 附近发现了一个气态物体,他们将其命名为 G1,而由 Stefan Gillesen 领导的马克斯普朗克地外物理研究所的研究人员于 2011 年发现了质量约为其三倍的气体云 G2地球,它位于人马座 A* 上。 2013 年,观测到它的一部分在 250 亿公里的距离内接近黑洞。云被撕裂,并被邻近恒星的紫外线辐射而发光。测量表明,云的前部已经以超过2800公里/秒(约光速的1%)的轨道速度通过了最接近黑洞的点。研究人员希望这些测量结果能够提供有关在接近黑洞期间发生的物理过程以及极强引力场影响的信息。到 2020 年 1 月,总共发现了六个 G 物体。它们的大小约为 100 天文单位,但通过潮汐相互作用在黑洞附近扩展。一方面它们具有气体和尘埃云的特征,但另一方面它们的动态行为就像恒星。它们显示了灰尘的热发射和电离气体的线谱。 Andrea Ghez 怀疑由于黑洞的作用,双星系统正在合并或正在合并。预计可观察到的能量释放,万一被黑洞从天体吸走的气体被黑洞吸收。

国税局 13

IRS 13 是 2004 年由夏威夷双子座望远镜发现的天体,质量约为 1300 个太阳质量,与人马座 A* 相距三光年。仔细观察,它是一组七颗恒星,围绕着一个共同的重心旋转。那里的调查表明,人马座 A * 有一个中等大小的黑洞,它以大约 280 公里/秒的异常高的速度在非常狭窄的空间中运行。除了高速之外,IRS 13 发出的 X 射线辐射说明它是一个黑洞。

更多黑洞

2005 年 1 月,钱德拉 X 射线天文台观测到人马座 A * 附近的亮度爆发,表明在大约 70 光年的半径范围内有 10,000 到 20,000 个黑洞组成了人马座 A * 的超大质量中央黑洞圆圈。这支持了自 2003 年以来一直流传的一个理论,根据该理论,中央黑洞是通过较小的洞“喂食”的:银河系更外围区域的小黑洞收集周围的星团,然后他们持有被俘虏,直到他们盘旋到 Sgr A * 附近。在那里,星团最终会被极大的潮汐力分解,一颗或另一颗恒星会被超大质量黑洞吞噬。先前关于进料过程的理论是基于一个巨大的环形气体云围绕黑洞盘旋并在这个过程中变得越来越重的假设。一旦超过临界质量,这片云就会坍塌并落入银河系的中心。据推测,这两个过程在 Sgr A * 的喂养中都起着重要作用。

其他对象

磁星PSR J1745-2900存在于人马座A*附近。

网页链接

一只怪物出现在眼前。Wissenschaft.de ESO:银河系中心黑洞的盛宴 + 图片和动画 - 2011 年 12 月 14 日

个人证据