天文学家探测到围绕银河系超大质量黑洞旋转的热气泡

　　使用阿塔卡马大型毫米亚毫米阵列（ALMA），天文学家发现了围绕人马座A（我们银河系中心的黑洞）运行的热点的迹象。这一发现有助于我们更好地了解超大质量黑洞的神秘和动态环境。
　　我们认为，我们看到的是一个热气泡在人马座a的轨道上，其大小与水星的轨道相似，但绕人马座a旋转一圈只需大约70分钟。这需要大约30光速的思维速度！德国波恩马克斯普朗克射电天文研究所的MaciekWielgus说，他领导了今天发表在《天文学与天体物理学》上的这项研究。
　　这些观测是在事件视界望远镜（EHT）合作的黑洞成像活动中，由位于智利安第斯山脉的ALMA（欧洲南方天文台（ESO）共同拥有的射电望远镜）进行的。2017年4月，EHT将全球现有的8个射电望远镜（包括ALMA）连接在一起，产生了最近发布的第一张人马座A的图像。为了校准EHT数据，作为EHT合作小组成员的Wielgus和他的同事使用了与人马座A的EHT观测同时记录的ALMA数据。令研究小组惊讶的是，在只有alma的测量中，隐藏着更多关于黑洞性质的线索。
　　偶然的是，一些观测是在我们星系中心发射x射线能量爆发或耀斑后不久完成的，美国宇航局的钱德拉太空望远镜发现了这一现象。以前用x射线和红外望远镜观测到的这种耀斑，被认为与所谓的热点有关，即高速运行、靠近黑洞的热气泡。
　　真正新的和有趣的是，迄今为止，这种耀斑只在人马座A的x射线和红外观测中清晰地存在。在这里，我们第一次看到一个非常强烈的迹象，表明绕轨道运行的热点也存在于射电观测中，Wielgus说。他同时也是波兰哥白尼天文中心和美国哈佛大学黑洞计划的成员。
　　荷兰内梅亨大学的博士生杰西沃斯也参与了这项研究，他补充说：也许这些在红外波长下探测到的热点是相同物理现象的表现：当红外发射热点冷却下来时，它们在更长的波长下变得可见，就像ALMA和EHT观测到的那样。
　　长期以来，人们一直认为这些耀斑源于人马座A附近的高温气体的磁场相互作用，新的发现支持了这一观点。现在我们发现了这些耀斑的磁场起源的有力证据，我们的观测为我们提供了有关这一过程的几何形状的线索。新数据对建立这些事件的理论解释非常有帮助，来自内梅亨大学的合著者Monikamoichcibrodzka说。
　　ALMA允许天文学家研究人马座A的极化射电发射，这可以用来揭示黑洞的磁场。研究小组将这些观测结果与理论模型结合起来，进一步了解了热点的形成及其所处的环境，包括人马座A周围的磁场。他们的研究为磁场的形状提供了比以往观测更强的约束条件，帮助天文学家揭示黑洞及其周围环境的本质。
　　这些观测结果证实了ESO的甚大望远镜（VLT）上的重力仪器此前的一些发现，该仪器以红外线进行观测。来自GRAVITY和ALMA的数据都表明，耀斑起源于围绕黑洞旋转的一团气体，其速度约为30的光速，在天空中顺时针方向旋转，热点的轨道几乎是正对的。
　　该研究的合著者、西班牙Valncia大学的IvanMartiVidal说：在未来，我们应该能够使用与GRAVITY和ALMA协调的多波长观测来跨频率跟踪热点这种努力的成功将是我们理解银河系中心耀斑物理的真正里程碑。
　　该团队还希望能够通过EHT直接观察轨道上的气体团块，从而更接近黑洞，了解更多关于黑洞的信息。希望有一天，我们可以放心地说，我们‘知道’射手座A发生了什么，维格斯总结道。更多的信息
　　本研究发表在《天文学与天体物理学》（https：www。aanda。org10。105100046361202244493）的论文《人马座A附近的轨道运动来自极化ALMA观测的约束》中。
　　该团队由M。Wielgus（德国马克斯普朗克研究所fr射电天文学〔MPIfR〕；波兰科学院哥白尼天文中心，波兰；美国哈佛大学黑洞计划〔BHI〕），M。Moscibrodzka（荷兰内梅亨大学天体物理系〔内梅亨〕），J。Vos（内梅亨），Z。Gelles（美国哈佛和史密森尼天体物理中心），I。MartVidal（西班牙大学Valncia），J。Farah（美国拉斯坎布雷斯天文台；加州大学，圣巴巴拉，美国），N。Marchili（意大利ALMA区域中心，意大利inafidi射电天文学研究所和MPIfR），C。Goddi（DipartimentodiFisica，UniversitdegliStudidi卡利亚里，意大利和圣保罗大学SoPaulo，巴西），和H。Messias（智利ALMA联合天文台）。
　　阿塔卡马大型毫米亚毫米阵列（ALMA）是一个国际天文设施，是ESO、美国国家科学基金会（NSF）和日本国家自然科学研究院（NINS）与智利共和国合作的伙伴关系。ALMA由ESO代表其成员国提供资助，由NSF与加拿大国家研究理事会（NRC）和科技部（MOST）合作提供资助，由NINS与台湾中央研究院（AS）和韩国天文与空间科学研究所（KASI）合作提供资助。ALMA的建设和运作由ESO代表其成员国领导；由联合大学公司（AUI）管理的国家射电天文台（NRAO）代表北美；以及由日本国家天文台（NAOJ）代表东亚观测。联合ALMA天文台（JAO）统一领导和管理ALMA的建设、调试和运行。
　　欧洲南方天文台（ESO）使全世界的科学家能够发现宇宙的秘密，造福所有人。我们在地面上设计、建造和运营世界级的天文台天文学家用它们来解决令人兴奋的问题，传播天文学的魅力并促进天文学的国际合作。
　　ESO成立于1962年，是一个政府间组织，今天得到了16个成员国的支持（奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、法国、芬兰、德国、爱尔兰、意大利、荷兰、波兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国），以及东道国智利和澳大利亚作为战略伙伴。
　　ESO的总部、游客中心和ESO超新星天文馆位于德国慕尼黑附近，而智利的阿塔卡马沙漠是一个极好的地方，有着独特的观察天空的条件，是我们的望远镜的所在地。ESO有三个观测点：拉新罗、帕拉纳尔和查南托。在帕拉纳尔，ESO操作着超大望远镜及其超大望远镜干涉仪，以及两台巡天望远镜，用于红外的VISTA和可见光VLT巡天望远镜。此外，帕拉纳尔ESO还将主办并运行切伦科夫南望远镜阵列，这是世界上最大、最灵敏的伽马射线天文台。ESO与国际合作伙伴一起，在查南托运营着APEX和ALMA，这两个设施可以观测毫米和亚毫米范围内的天空。在帕拉纳尔附近的CerroArmazones，我们正在建造世界上最大的天空之眼ESO的超大望远镜。