在我们星系的中心，沉睡着一个巨人，一个质量超过太阳四百万倍的黑洞。银河系的超大质量黑洞大多处于静默状态，吞噬着银河系中心的小型物体，并在消化猎物时仅发出微弱的辐射。但在过去，这个沉睡的巨人可能曾经完全苏醒——并且造成了破坏。
哈佛-史密森天体物理学中心的的天体物理学家们发现了证据，表明存在两条幽灵般但巨大的伽马射线束，每条都从银河系中心延伸约 30,000 光年，这似乎标志着宇宙历史上相对较近的一次剧烈的黑洞吞噬事件。
在一些其他星系中，超大质量黑洞比人马座 A* (Sgr A*) 活跃得多，后者是潜伏在银河系中心的黑洞。当黑洞吞噬气体、尘埃甚至完全形成的恒星时，物质会在事件视界（黑洞的有去无回点）之外的吸积盘中压缩并升温。这种混乱的吸积过程会产生大量的辐射或等离子体外流。因此，吞噬物质的黑洞会发出明亮的光芒，甚至跨越数十亿光年，并且有些会发射巨大的粒子喷流，从黑洞向外延伸。但这样的喷流在我们自己星系中，主要是休眠的超大质量黑洞附近尚未被识别出来。
支持科学新闻事业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻事业 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
这些喷流在 NASA 费米伽马射线太空望远镜绘制的星系地图中以微弱线条的形式出现。哈佛大学研究生孟苏和天体物理学家道格拉斯·芬克拜纳通过从费米的地图中减去已知的伽马射线源，并梳理出剩余的漫射辐射中的模式，从而识别出这一特征。他们的发现发表在一篇即将发表在《天体物理学杂志》上的研究中。在其他波长或使用其他望远镜尚未探测到这些喷流，但下一代 X 射线太空望远镜或许能够证实或驳斥它们的存在。
如果从人马座 A* 发出的喷流被证明是真实存在的特征，而不仅仅是视觉假象，那么它们将表明，不久前，该黑洞比现在活跃得多。对这些喷流的一种解释是，在进食驱动的爆发期间，物质沿着狭窄的、方向相反的喷流从黑洞向外输送，这些喷流受到螺旋磁场的约束。沿着这些喷流高速运动的高能电子与背景光子碰撞，将它们提升到伽马射线能量，费米的大面积望远镜可以探测到这些伽马射线。
但喷流产生的具体时间尚不清楚——现在到达望远镜的伽马射线可能是整个系列爆发的遗迹。事实上，假设的喷流并不是人马座 A* 不时狼吞虎咽进食的第一个间接证据。从星系分子云反射回来的辐射被解释为仅在数百年前发生的早期爆发的回声。“我们知道，即使在几百年的时间尺度上，黑洞也会闪烁不定，”芬克拜纳说。
新发现的喷流可能与苏和芬克拜纳以及他们的同事特蕾西·斯莱特耶（现任职于普林斯顿高等研究院）最近发现的从银河系中心延伸出来的另一个特征有关。2010 年，研究人员再次使用费米望远镜，识别出银河系平面上方和下方的巨大气泡，这些气泡发出伽马射线。这些气泡也可能是由高能电子产生的，这些电子在黑洞进食狂潮期间被喷射出来，与普通光子碰撞并将它们提升到伽马射线能量。所谓的费米气泡和喷流可能源于大约一百万年前的同一次爆发——喷流将是高速黑洞输出，而气泡是在一系列冲击波和涡流中向外扩散的减速物质。但是，尽管喷流和气泡在位置和规模上重叠，但喷流倾斜了约 15 度，研究人员指出，它们可能是由单独的事件造成的。
如果这两个特征确实相关，那么喷流在过去的某个时刻一定更加强大，才能提供能量将费米气泡从星系际空间中雕刻出来。反过来，黑洞也必须更加贪婪。“它不会因为从不作为而达到四百万或五百万个太阳质量，”芬克拜纳说。“在过去的某个时候，它消耗了大量的物质，并且把事情搞得一团糟。”