銀河系黑洞吹泡泡 伽瑪射線噴流留殘影
▲銀河系盤面的側向示意美工圖,從銀河系中央黑洞噴發出伽瑪射線噴流。(圖/中研院天文網)
最近新發現,銀河系中央黑洞噴發出伽瑪射線噴流,天文學家說,這些黯淡的噴流來自「100萬年前遺留的殘影」,而且中央星系核在「最近的過去」比「古早以前的過去」更活躍。
活躍星系中央因有超大質量黑洞供應能量,通常會發出明亮光芒,銀河系則沒有;以星系來說,銀河系算是相當的安靜,銀河系中央鮮少傳出任何活動消息,不過它也並非永遠都安靜無聲,新伽瑪射線噴流證據顯示,某段時間的過去,而且距離今天不算太遠,銀河系中央黑洞的活動情形可能比現在更頻繁。
研究人員透過NASA的費米伽瑪射線太空望遠鏡觀測到銀河系這兩道伽瑪射線光束,它們從中央點向外噴出兩道方向相反,各分別達到2萬7000光年遠的噴流。這是第一次在觀測中發現伽瑪射線噴流,也是在費米望遠鏡的解析度下,唯一能看得清楚的伽瑪射線噴流。
費米泡和伽瑪射線噴流的形成原因不同
研究人員發現,這兩道伽瑪射線噴流或許和2010年費米太空望遠鏡在銀河系中心所發現的2個成因成謎的費米泡有關。這些費米泡所延展的範圍,距離銀河系中央也是約2萬7000光年遠,雖然泡泡的方向和銀河系盤面垂直,伽瑪射線噴流卻傾斜了15度,可能反映着一個事實,即超大質量黑洞周圍的吸積盤,同樣也是帶着有點傾斜的角度。
「費米泡」和伽瑪射線噴流的形成原因各不相同。噴流的產生,是因電漿隨螺旋狀磁場,自銀河中心向外噴出,所以焦點集中而緊密。泡泡則可能是由黑洞中央的吸積盤向外噴出熱物質風所產生,也因此圓形泡泡比細窄型噴流寬得多。
費米泡和伽瑪射線噴流都是反康普吞散射(inverse Compton scattering)造成,過程中運動速度接近光速的高速電子和低能量光子(如電波或紅外線)發生互撞,撞擊將光子能量提高到電磁波譜段中的伽瑪射線波段。
黑洞像個「吃沒吃相」的野蠻人
此次發現有助於瞭解銀河系最近一次活動的時間,從噴流2萬7千光年的長度除上噴流的流速,可以推算噴流的最短壽命,但真正的時間可能還會更長。隨着超大質量黑洞大量吞吐物質的節奏,噴流可能也會配合著演出忽明忽暗、閃閃爍爍。
要點亮一個星系的內核,或許可能需要極大量物質的涌入,例如多達1萬倍太陽質量的分子云。研究人員表示, 黑洞像是個「吃沒吃相」並不太講究用餐禮儀優雅與否的野蠻人,在進食中,可能有些物質材料,偶爾會不小心「噴」出來, 一些噴流或許就這樣被製造出來了。下一次,何時能再見到這麼壯觀的景象?我們只需一口氣朝這顆黑洞一次投下「1萬顆太陽。」(文/中研院天文網)
▼首度目擊超大質量黑洞吞噬氣體雲的瞬間。(圖/臺北天文館網路天文館網站)