超大质量黑洞的“饮食”习惯决定其发光方式

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编译：贺柏翔

校对：牧夫天文校对组

后期：胡永葳

责任编辑：王启儒

原文链接：https://www.nasa.gov/general/nasa-images-help-explain-eating-habits-of-massive-black-hole/

斯皮策空间望远镜（Spitzer Space Telescope，SST）的数据，为研究超大质量黑洞的发光差异性提供了新见解。

在SST的历史影像中，天文学家观察到长达数千光年的尘埃呈螺旋状流向仙女座星系中心的超大质量黑洞。研究表明，这些尘埃流有助于解释：为何一些黑洞在吞噬数十亿倍太阳质量时，仍能保持相对“安静”。

基于斯皮策空间望远镜数据合成的仙女座星系影像。多个波长的数据揭示了恒星，尘埃和新兴恒星形成区域

Credit：NASA/JPL-Caltech

通常，当超大质量黑洞吞噬气体和尘埃时，物质在坠入前被加速、加热，进而产生耀眼的光芒，其亮度有时甚至超过整个星系。但在银河系和仙女座星系的中心，黑洞的吞噬行为却显得异常“平静”。

其发出的光芒亮度微弱，且变化不大，这表明它们通过稳定小流量的形式连续摄取物质，而非间歇性地吞噬大块物质。这些尘埃流一点一点地接近黑洞，并且以螺旋的方式移动，类似于水的涡旋。

该仙女座星系影像同样来自斯皮策空间望远镜，视觉处理上设置为仅尘埃可见，其目的是让星系的底层结构更加清晰、外化

Credit：NASA/JPL-Caltech

天文学家通过计算机模型研究，模拟了仙女座星系中超大质量黑洞附近气体和尘埃的动态。结果显示，一个热气体小盘可能在黑洞附近形成，并持续不断地供养黑洞。该假设同时得到了斯皮策空间望远镜和哈勃空间望远镜（HST）的数据支持，这些数据显示了符合模型预期的尘埃螺旋结构。

研究的作者之一，慕尼黑大学天文台研究员阿尔穆德纳·普列托（Almudena Prieto）表示：“这是一个科学家重新检查档案数据的绝佳示例，通过将其与最新的计算机模拟结果进行比较，揭示了更多关于星系动力学的信息。我们拥有20年前的数据，现在才认识到当初在收集数据时没注意到的事情。”

斯皮策空间望远镜拍摄的仙女座中心特写影像，蓝色虚线为两条尘埃流螺旋流向星系中心超大质量黑洞的路径

Credit：NASA/JPL-Caltech

仙女座星系正在向银河系靠近，这使它在地球上看起来比其他星系大：如果用肉眼观看，它的宽度大约是月亮的六倍（大约3度）。即便是拥有比HST更宽视野的SST，也需要拍摄1万1千张快照，才能创建这一仙女座的全面图像。

SST不仅在红外光波段揭示了仙女座星系的结构，还揭示了其独特的大尘埃环，而非典型的星系臂。这种视角为我们提供了一个关于气体如何聚集并冷却，进而形成尘埃和恒星的全新视角。

——The End——

『天文湿刻』 牧夫出品

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猎户座的心脏的黑洞是离地球最近的黑洞之一，其质量约为太阳质量的100倍

Credit: Fred Zimmer, Telescope Live

牧夫

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