天文謎團：黑洞如何克服引力吞噬氣體 _謎團

據美國《連線》雜志報道，目前，天文學家最終發現一些星系中心超大質量黑洞如何吞并其周圍的氣體。在一項最新研究中，兩位天文學家解釋恒星如何旋渦般地牽引氣體朝向星系中心，使宇宙氣體距離星系中心黑洞非常近，從而黑洞吞噬氣體如同浴缸排水系統一樣。天文學家最終發現一些星系中心超大質量黑洞如何吞并其周圍的氣體雖然超大質量黑洞對其周圍環境施加巨大的牽引力，但天文學家仍不確定黑洞如何吸引其所在宿主星系中的大量氣體。關鍵的問題是快速旋轉在黑洞周圍的氣體具有強大的角動量，它形成的地心引力將減緩或暫停宇宙物質朝向黑洞方向運動。通常情況下，黑洞很容易吞并距離星系中心不足三分之一光年的氣體，這是由于黑洞所擁有的磁場就像是一個制動器，可以減緩氣體輪轉，并導致氣體崩潰倒塌。在距離星系中心30-300光年仍存在一個至關重要的空缺，可擾亂其他星系與星系內宇宙物質重力相互作用，從而驅動氣體朝向星系中心的黑洞運行。這一區域并不能使黑洞完全地減少氣體輪轉運行和氣體離心作用力。這項模擬工作是由美國加利福尼亞州立大學伯克利分校天文學家菲利普－霍普金斯(Philip Hopkins)和埃利奧特－夸特爾特(Eliot Quataert)進行的，他們研制的計算機模型顯示在超大質量黑洞的中級距離，氣體和恒星形成是相隔離的，兩側不勻稱的盤狀結構位于黑洞偏離中心位置，這使得恒星可以吸引氣體，緩慢其旋渦運動，使其更近地接近黑洞。目前這項最新研究現處于理論假設狀態，然而研究人員注意到觀測者已發現宿主超大質量黑洞的幾個星系中心的證據，尤其是銀河系鄰近的仙女座星系，其不均勻的盤狀結構分布了許多早期恒星，仙女座星系這種偏離中心的特征已迷惑研究人員十年之久。霍普金斯和夸特爾特現在猜測這些古老偏離中心盤狀結構是他們計算機模擬中所形成的恒星盤的“化石結構”，在它們的年輕階段，像這樣的星系盤狀結構有助于驅動氣體進入黑洞。美國國家光學天文觀測臺的托德－勞厄(Tod Lauer)說：“這項最新研究將很好地解釋星系黑洞克服引力吞食氣體這一奇特現象，這一機制將為超大質量黑洞提供‘食物來源’ 。”霍普金斯稱，偏離中心的星系盤很難觀測，這是由于它們非常接近特大質量黑洞產生的明亮物質。但是尋找這樣的星系盤將成為搜尋星系內是否存在超大質量黑洞的新策略。