尽管银河系中心的黑洞是一个怪物,但它仍然相当安静。它被称为人马座A*,质量大约是太阳的460万倍。通常,它是一个沉思的庞然大物。但是科学家最近使用凯克望远镜观察到人马座A*的亮度在几个小时内的亮度增长了75倍以上。
这种爆发在可见光下是看不见的。这一切都发生在近红外,这部分红外光谱最接近于光。天文学家一直在观察人马座A*。20年来,尽管黑洞的输出确实有一些变化,但这次的爆发事件是天文学家们以前从未观测到的。这个峰值的亮度是以前峰值通量水平的两倍多。
这些结果发表在《天体物理学杂志快报》上的一篇题为《近红外中人马座A*的空前变异性》的论文中。主要作者是加州大学洛杉矶分校的天文学家Tuan Do。
研究小组看到了人马座A*在5月13日长达两小时的时间里爆发量是正常水平的75倍。起初,天文学家Tuan Do认为他们看到的是一颗名为SO-2的恒星,而不是人马座A*。SO-2是一组被称为s星的恒星之一,它们紧密围绕黑洞运行。天文学家一直在密切关注它围绕黑洞运行的情况。
这个黑洞太亮了,天文学家开始把它误认为是恒星S0-2,因为之前从来没有见过人马座A*这么亮。然而,在接下来的几帧中,很明显光源是可变的,而这证明了肯定是黑洞。天文学家几乎立刻就知道黑洞可能发生了一些有趣的事情。”
问题是,人马座A*是怎么形成像这样的耀斑的?在这一点上,天文学家还不确定是什么原因导致了爆发。人马座A*以前也有过火焰燃烧的表现,只是没有那么明亮。因此,爆发本身并非史无前例。
很可能是什么东西破坏了黑洞通常安静的环境,至少有两种可能性。首先,这实际上并不是一种破坏,而是用于理解黑洞的统计模型的不准确。如果是这样的话,那么这个模型需要更新,将这些变化包括为人马座A*的“正常”变化。
第二种可能性是事情变得有趣的地方:黑洞附近发生了变化。
前面提到的星号SO-2是首选。它是非常接近人马座A*的两颗恒星之一,它运行在椭圆轨道上。每16年,它就会达到最接近的状态。2018年中期是它最近的一次接近,当时距离黑洞只有17光年的距离。
有可能是SO-2的接近破坏了物质流入人马座A*的方式。这将产生天文学家在5月看到的那种变异性和明亮的闪光,大约是在这颗恒星接近一年后。
但天文学家并不确定是否是这个原因。SO-2并不是一颗非常大的恒星,它似乎不太可能造成这种类型的破坏。不仅如此,它还是S星中最大的接近人马座A*的恒星。所以其他恒星也不太可能是原因。
另一种可能性是气体云。早在2002年,天文学家就发现了他们认为可能是接近人马座A*中心的氢气云。到2012年,天文学家更加确定这是一片云,并将其命名为G2。他们测量了云的温度在10000开尔文,并能够测量它的轨迹:2013年,它将足够接近黑洞,潮汐力会把它撕裂。
起初,天文学家认为G2的气体可能被吸入人马座A*的吸积盘,当它被加热时会发出明亮的光。但这从未发生过。但它靠近黑洞的通道仍有可能引发一系列事件,导致或促成2019年5月的爆发。
归根结底(如果在科学上曾经有过),这种爆发可能只是流入人马座A*的物质不断变化的自然结果。它被认为是块状的。如果是这样的话,那么我们就回到了更新用来解释黑洞可变性的统计模型上来。
唯一知道的方法是收集更多的数据,不仅用凯克,而且需要用到其他望远镜。在过去的几个月里,银河系的中心已经被观测到了,“斯皮策、钱德拉、斯威夫特和阿尔玛望远镜都在观测”。这些跨越多个波长的观测结果应该有助于阐明当它们可用时的情况。