黑洞也爱玩猜谜游戏？30年后我们终于解开了这个谜题

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　　翻译: 张瀚之
　　校对：牧夫校对组
　　编排：刘文慧
　　后台：库特莉亚芙卡 李子琦 胡永葳
　　原文链接：
　　https://skyandtelescope.org/astronomy-news/supermassive-black-hole-hides-behind-a-ring-of-dust/
　　图片来源:ESO / Jaffe / Gámez-Rosas et al.
　　一张新的高分辨率红外图像显示尘埃屏遮挡了NGC1068星系中心一个正在贪婪地吞噬气体的超大质量黑洞，这个发现证实了科学家们早在30年前就做下的预测。
　　在许多星系的中心都有一个活动星系核（AGN），一个难以被忽略的超大质量的黑洞。其中有一类内核明显表现出被气体围绕旋转的特征，但其他却没有，这种现象几十年来一直困扰着科学家们。直到约30年前，科学家第一次仔细观测了棒旋星系NGC1068的中心。
　　这个星系中有一颗明亮的活动星系核，它距离地球仅4700万光年，是科学家们近距离观测的完美目标。科学家们发现了间接但令人信服的证据，证明一个像甜甜圈形状的尘埃体掩盖了中心黑洞。这一令人惊讶的发现为著名的活动星系核统一模型奠定了基础。该模型指出，这两种类型的活动星系核实际上是相同的现象：两者的不同来自于我们观察视线的不同，尘埃在我们的视线上是否挡住活动星系核导致了两者的差别。
　　尽管该理论取得了成功，但由于技术上的限制，天文学家从未直接观测过尘埃环。直到最近在《自然》杂志上发表的一项新研究中，科学家们对NGC1068中心区域的尘环进行了高分辨率观测，从而最终直接证实了30年前的预测。
　　并没有参与这项研究的斯特凡诺·比昂奇（意大利罗马第三大学）评论道：＂本文给出的结果非常有趣，它们并不令人惊讶，也不是很革命性的发现，但它们为我们现有的理论完善了细节。＂
　　· 统一图景
　　＂构建统一的图景需要很多的工作。＂，加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校（University of California，Santa Barbara）的罗伯特·安东努奇（Robert Antonucci）在本研究附带的一篇文章中写道。
　　图片来源:Leah Tiscione / Sky & Telescope
　　在活动星系核的正中心潜伏着一个超大质量黑洞，其质量为太阳的数百万到数十亿倍。围绕着它旋转的是一个吸积盘，为黑洞提供能量，它产生的巨大能量甚至可以超过宿主星系中的所有恒星。一圈厚厚的宇宙尘环绕着这个巨型发电厂。气体云最后延伸到被尘环包围的区域的上方和下方。
　　滚烫的吸积盘会发出紫外线，然后加热周围的尘环，从而发出红外光。现在，天文学家用安装在智利望远镜的仪器MATISSE观测了NGC1068中心的红外光。安装在智利的甚大望远镜，结合了四台口径8.2米望远镜的力量，进行干涉测量，最终在红外波段拍摄出了尘环的清晰图像。
　　对黑洞发出的无线电波的精确无线电观测，十分有助于确定黑洞在尘环后面的位置。＂无线电图像非常重要，＂荷兰莱顿大学研究生奥莉塔罗萨斯说，她是这项研究的负责人。＂没有这一点，我们就不可能完成。＂
　　图片来源:ESO / Jaffe, Gámez-Rosas et al.
　　· 魔鬼藏在细节里
　　然而，这不是天文学家第一次寻找这个尘环。＂ 以前科学家们的观测只触及到了尘埃，但无法分解尘埃的结构特征，＂奥莉塔罗萨斯说。新的图像揭示了一个非常不对称的尘环结构，与最初提出的甜甜圈形状的物体完全不同。
　　虽然新的观测结果非常符合标准解释，但NGC1068中活动星系核的代表性还有待观察。当科学家们仔细观察单个活动星系核的时候，发现其多样性远远超出了简单的统一模型。这是因为我们观察到活动星系核在进化的不同阶段，所以总有一些差异的产生。比安奇说：＂若能在其他来源上进行类似的观察，以了解NGC1068是否标准，将会非常有趣。＂
　　近期，该团队已经观察到了其他几个活动星系核，其中一些结果将很快向大众公布。但除了距离银河系第二近的活动星系核星系圆规座星系以外，其他的活动星系核星系都距离非常遥远，让核心尘埃的观测更加不易。
　　责任编辑：郭皓存
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