夏季大片:黑洞吞噬云团

今年夏天最精彩的烟火表演可能在我们星系中心上演

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天文学家已经预见到这一幕的到来。从今年夏天开始——可能就是本月——一大团气体和尘埃,甚至可能是一颗恒星,将开始在银河系的正中心,即超大质量黑洞的所在地来回穿梭。随之而来的天文奇观应能揭示许多关于星系神秘中心核的信息,该区域一直被尘埃和距离笼罩在黑暗之中。

科学家们长期以来一直想知道,为什么银河系中心的黑洞与其它大型星系中心的黑洞不同,却出奇地安静。它似乎并没有以我们预期的速度吞噬物质。

不幸的是,黑洞周围有趣的区域太小了,我们的望远镜无法从如此遥远的地方分辨清楚。(想象一下在一枚图钉上画《蒙娜丽莎》,然后发射到月球,再试图辨认出她的微笑。)我们模糊的视野让我们难以理解,为什么当它以四百万个太阳的引力吸入气体时,却没有爆发出能量。这种观测上的挫败感正是来袭的云团如此令人兴奋的原因。“如果你观察一颗流星穿过地球大气层,它会因摩擦而燃烧殆尽,”加州大学伯克利分校的天体物理学家埃利奥特·夸塔特说。“我们希望看到类似的情况——云团如何与所有其它螺旋进入黑洞的气体相互作用。”云团将像一个探测器,天文学家将花费数年时间来解读它的读数:一次巨大的宇宙耀斑。


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研究人员还希望弄清楚云团究竟来自哪里。一些人认为,两团气体可能在星系中心附近碰撞,耗尽了使它们保持轨道的动量。另一些人认为,云团可能是一个昏暗的年轻太阳系,尘埃尚未凝固成行星形态,恒星被气体遮蔽。

无论这团不幸的云来自哪里,它的命运都已注定:几年之内,它将被吸入黑洞的事件视界,它的存在将被抹去。但天文学家将研究它的漫长告别,使用他们可以使用的各种望远镜。或许这团云并没有那么不幸,2011年首次发现该云团的团队成员斯特凡·吉勒森表示。“从它将被摧毁的意义上来说,它是倒霉的,”他打趣道,“但从它变得著名的意义上来说,它是幸运的。”

迈克尔·莫耶是《大众科学》负责物理学和太空报道的编辑。此前,他曾在《大众科学》杂志工作了八年,担任文章编辑。他的文章《通往第十维度的旅程》获得了2005年美国物理学会科学写作奖,并曾在美国哥伦比亚广播公司(CBS)、美国广播公司(ABC)、美国有线电视新闻网(CNN)、福克斯新闻(Fox)和探索频道(Discovery Channel)节目中亮相。他曾在加州大学伯克利分校和哥伦比亚大学学习物理学。

更多作者:迈克尔·莫耶
大众科学 Magazine Vol 308 Issue 6本文最初以“云团撞黑洞:吃我的尘埃吧”为标题发表于《大众科学》杂志第308卷第6期(),第16页
doi:10.1038/scientificamerican0613-16
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