磁场追踪超大质量黑洞周围旋转的气体和尘埃

【博科园-科学科普(关注“博科园”看更多)】天文学家公布了一份新的高分辨率的磁力线图,该图显示了在我们星系中心的超大质量黑洞周围的气体和尘埃的磁场线,这张图发表在了《皇家天文学会月刊》上的一篇新论文中。由牛津大学的帕特·罗奇教授领导的研究小组利用CanariCam红外照相机,在拉帕尔马岛上安装了CanariCam红外照相机,绘制了这幅地图。黑洞是具有重力场的物体,它的强弱甚至连光都无法逃脱。几乎每个星系的中心都有一个黑洞,而我们居住的银河系也不例外。恒星以每小时3000万公里的速度在黑洞周围移动,这表明它的质量是太阳的一百万倍。

图像中的色彩刻度显示了在银河中心光年内的细丝和发光的恒星中,来自温暖的尘埃颗粒的红外(热)辐射的量。黑洞的位置由星号表示。这些线条描绘了磁场方向,揭示了恒星和尘埃细丝之间复杂的相互作用,以及它们和重力对它们的影响。这些观测是用欧洲最大的望远镜进行的,这使得在磁场中精细结构的细节首次被揭示。图片版权:E. Lopez-Rodriguez / NASA Ames / University of Texas at San Antonio

来自银河系中心的可见光被气体云和尘埃所阻隔。红外光,以及x射线和无线电波,通过这些模糊的物质,所以天文学家利用它更清楚地看到这个区域。CanariCam将红外成像与偏振光器件结合在一起,它优先过滤与磁场相关的特定特征的光。这张新的地图覆盖了超大质量黑洞的每一面上大约1光年的区域。这幅地图显示了红外光的强度,并在温暖的尘埃颗粒和热气体的细丝中描绘出磁场线,这些线条看上去就像一幅画中的细线条,让人联想到笔触。这些细丝几光年长,似乎在靠近黑洞的地方(在地图中心下方的一个点处),并可能表明气体和尘埃流的轨道在哪里交汇。其中一个突出的特征是星系中心的一些最亮的恒星。

尽管来自这些恒星的强风,这些丝状物仍然存在,被它们内部的磁场所束缚。在其他地方,磁场与细丝的排列不太明显。根据物质的流动情况其中的一些可能最终会被黑洞捕获并吞噬。新的观测结果为天文学家提供了更详细的信息,说明明亮的恒星和尘埃细丝之间的关系。这一区域的磁场的起源并不为人所知,但很有可能是由于黑洞和星系中心的恒星的引力作用拉长了细丝,从而拉长了一个较小的磁场。罗奇赞扬了这项新技术,结果是:像GTC这样的大型望远镜,以及像CanariCam这样的仪器,都能产生真实的结果。我们现在能够在25000光年之外的黑洞周围观看材料竞赛,并且首次在那里看到磁场。该团队正在使用CanariCam探测我们星系中尘土飞扬地区的磁场。他们希望能进一步观察银河系中心,以研究更大的磁场,以及它如何与在距离几光年远的黑洞轨道上的气体和尘埃的云团联系起来。


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参考:皇家天文学会月报

内容:经“博科园”判定符合今主流科学

来自:皇家天文学会

编译:中子星

审校:博科园

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