科學(xué)家被“驚呆”！銀河系中發(fā)現(xiàn)新的神秘結(jié)構(gòu)：起源于600萬年前，長(zhǎng)度5~10光年，指向超大質(zhì)量黑洞

每經(jīng)記者 蔡鼎    每經(jīng)編輯 高涵    

近日，一個(gè)國(guó)際天體物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)在銀河系中發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)新的神秘結(jié)構(gòu)。

根據(jù)美東時(shí)間周五（6月2日）發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上的一項(xiàng)研究，這些“宇宙線”是數(shù)以百計(jì)水平或垂直的“細(xì)絲”，起源于數(shù)百萬年前，可能由人馬座A*（Sagittarius A*，銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞）的流出物與周圍物質(zhì)相互作用形成。這些細(xì)絲長(zhǎng)度相對(duì)較短，每條長(zhǎng)度為5~10光年，指向銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞。

人馬座A*是距離地球最近的超大質(zhì)量黑洞，雖然該黑洞如今相當(dāng)“安靜”，但這些新發(fā)現(xiàn)的神秘結(jié)構(gòu)表明，銀河系的中心一直很活躍。這個(gè)天體物理學(xué)團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)也意味著，銀河系中心還藏著更多人類尚未發(fā)現(xiàn)的秘密。

神秘結(jié)構(gòu)起源于約600萬年前

據(jù)悉，最新發(fā)現(xiàn)的這些神秘細(xì)絲在很大程度上類似于莫斯密碼中的點(diǎn)和線，它們從距離地球2.5萬光年的銀河系中心向外擴(kuò)散。

超大質(zhì)量黑洞是將星系凝聚在一起數(shù)十億年的引力粘合劑，但這些超高密度的黑洞也會(huì)給附近的所有物體帶來混亂。當(dāng)黑洞吞噬恒星和氣體云時(shí)，它們通常會(huì)像煙花般爆炸開來，從而產(chǎn)生奇特的結(jié)構(gòu)和形狀，如噴流、氣泡或細(xì)絲。

美國(guó)西北大學(xué)的物理學(xué)和天文學(xué)教授Farhad Yusef-Zadeh稱，他在南非北開普敦MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡拍攝的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了這些神秘結(jié)構(gòu)。MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡是世界上最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，該望遠(yuǎn)鏡有60多個(gè)衛(wèi)星天線，每個(gè)高度達(dá)近20米，分布在北開普敦人口稀少的地區(qū)。

圖片來源：美國(guó)西北大學(xué)

在對(duì)銀河系中心進(jìn)行史無前例的200小時(shí)調(diào)查期間，Yusef-Zadeh捕捉到了這些絲狀物的圖像。Yusef-Zadeh表示：“它們似乎都可以追溯到黑洞。它們告訴了我們一些關(guān)于黑洞本身活動(dòng)的信息。”

《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者注意到，像這種在銀河系中心漂浮的絲狀物并非新發(fā)現(xiàn)，早在40年前，Yusef-Zadeh就在美國(guó)新墨西哥州的另一臺(tái)Very Large Array望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)了位于銀河系中心的人馬座A*周圍更大的垂直絲狀物。這些結(jié)構(gòu)垂直于銀河系盤的平面，從上到下有150光年長(zhǎng)。

根據(jù)上世紀(jì)80年代Yusef-Zadeh的發(fā)現(xiàn)，大約1000個(gè)長(zhǎng)而垂直的磁性結(jié)構(gòu)像豎琴的琴弦一樣以有序的方式漂浮著。據(jù)外媒報(bào)道，這些更大的結(jié)構(gòu)可能是活躍的超大質(zhì)量黑洞流出物，也可能是星系運(yùn)動(dòng)引起的星系之間介質(zhì)湍流的結(jié)構(gòu)。

不過，Yusef-Zadeh那時(shí)發(fā)現(xiàn)的這些垂直細(xì)絲的產(chǎn)生原因至今仍未得到解釋。為此，Yusef-Zadeh和他的同事們進(jìn)行全面調(diào)查，部分原因是為了更好地了解神秘的垂直細(xì)絲的起源和性質(zhì)，這也讓他們?nèi)缃裼职l(fā)現(xiàn)新的較短的絲狀物。

截至目前，雖然尚不清楚是什么產(chǎn)生了這么多的垂直絲狀物，但研究發(fā)現(xiàn)，它們都擁有強(qiáng)大的磁場(chǎng)，這些結(jié)構(gòu)會(huì)將粒子加速到接近光速，而新發(fā)現(xiàn)的水平絲狀結(jié)構(gòu)似乎還會(huì)發(fā)出熱輻射。根據(jù)Yusuf-Zadeh和他的同事們的說法，這些垂直的絲狀物可能是人馬座A*黑洞流出物產(chǎn)生撞擊和壓力的結(jié)果。對(duì)其范圍和位置的分析表明，這些絲狀物發(fā)生在大約600萬年前。

新發(fā)現(xiàn)為更深入的黑洞研究打開大門

Yusef-Zadeh表示，包括他自己在內(nèi)的研究人員一直忙于研究巨大的垂直絲狀物結(jié)構(gòu)的本質(zhì)，以至于幾乎沒有人注意到還存在著可以追溯到銀河系中心的較短的水平絲狀結(jié)構(gòu)。

“重點(diǎn)一直是去理解這些垂直于銀河系盤面的絲狀物，水平結(jié)構(gòu)不知何故沒有被記錄下來。但我們突然發(fā)現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)似乎指向黑洞，這十分令人驚訝。當(dāng)我看到這些時(shí)，我真的驚呆了。”Yusef-Zadeh說道。

“如果沒有MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡，這些（水平）絲狀物就不會(huì)被發(fā)現(xiàn)。”Yusef-Zadeh補(bǔ)充道。他猜測(cè)，大約600萬年前，黑洞的物質(zhì)爆發(fā)猛烈撞擊周圍的恒星和氣體云，形成了指向黑洞的熱等離子體細(xì)絲，這種效果類似于用吹風(fēng)機(jī)在畫布上吹顏料團(tuán)。

“黑洞的流出物與它遇到的物體相互作用，扭曲了它們的形狀，把所有絲狀物都吹向同一個(gè)方向，就形成了今天我們所看到的結(jié)構(gòu)。”Yusef-Zadeh說道。

通過研究這些銀河系中的絲狀物，天文學(xué)家們希望更多地了解銀河系中心黑洞的旋轉(zhuǎn)和吸積盤的方向，以及圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的流入物質(zhì)。“這些不會(huì)是銀河系中心的最后圖像。我們的星系中有很多我們無法解釋的結(jié)構(gòu)。”Yusef-Zadeh補(bǔ)充道。

人類確實(shí)需要更多的觀測(cè)來探測(cè)這種水平絲狀物可能的來源，如果得到證實(shí)，可能會(huì)揭示關(guān)于人馬座A*的新見解，比如它的旋轉(zhuǎn)模式和過去的活動(dòng)。

封面圖片來源：視覺中國(guó)