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超大質(zhì)量黑洞存在于大多數(shù)星系中心，我們的銀河系也不例外。但許多其他星系都有高度活躍的黑洞，這意味著許多物質(zhì)正在落入黑洞，在這個“供給”過程中釋放出高能輻射。另一方面，銀河系中心的黑洞相對來說比較安靜。來自美國國家航空航天局(NASA)索非亞平流層紅外天文觀測站(stratososphere Observatory for Infrared Astronomy)的新觀測結(jié)果，正幫助科學家們了解活躍黑洞和安靜黑洞之間的差異。 這些結(jié)果提供了關(guān)于銀河系中心強磁場前所未有的信息?？茖W家們使用索菲亞最新的儀器，高分辨率機載寬帶相機+，HAWC+來進行這些測量。磁場是一種無形的力量，它影響帶電粒子的路徑，并對宇宙中物質(zhì)的運動和演化產(chǎn)生重大影響。但是磁場不能直接成像，所以人們對磁場的作用還不是很了解。HAWC+儀器可以探測到天塵顆粒發(fā)出的偏振光，而天塵顆粒肉眼是看不見的。這些顆粒垂直于磁場，從索菲亞的結(jié)果中，天文學家可以繪制出形狀。 并推斷出原本看不見的磁場的強度，幫助將這種基本的自然力形象化。加州硅谷NASA艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)大學空間研究中心天體物理學家瓊·施梅爾茲(Joan Schmelz)說：這是我們能夠真正看到磁場和星際物質(zhì)如何相互作用的第一個例子之一，HAWC+改變了游戲規(guī)則。索非亞之前的觀測顯示，圍繞銀河系黑洞旋轉(zhuǎn)的傾斜的氣體和塵埃環(huán)，被稱為人馬座A*(念作“人馬座A星”)。 但新的HAWC+數(shù)據(jù)提供了該區(qū)域磁場的獨特視角，它似乎追溯了該地區(qū)過去10萬年的歷史。索菲亞磁場觀測細節(jié)在2019年6月的美國天文學會會議上公布，并將提交給《天體物理學》期刊發(fā)布。黑洞引力支配著銀河系中心的動力學，但磁場的作用一直是個謎。用HAWC+進行的新觀測表明，磁場強度足以約束氣體的湍流運動。如果磁場引導氣體進入黑洞，那么黑洞就是活躍的，因為它消耗了大量氣體。 然而，如果磁場引導氣體進入黑洞周圍軌道，那么黑洞是安靜的，因為它沒有吸收任何氣體，否則最終會形成新的恒星。研究人員將索菲亞相機拍攝的中、遠紅外圖像與能夠顯示磁場方向的新流線結(jié)合起來。藍色y形結(jié)構(gòu)(見圖)是向黑洞下落的熱物質(zhì)，黑洞位于y形的兩條臂交點附近。將磁場的結(jié)構(gòu)疊加在圖像上，可以看出磁場與塵埃結(jié)構(gòu)的形狀一致。每一個藍色旋臂都有自己的場分量，與環(huán)的其他部分完全不同，用粉色表示。 但也有一些地方，電場偏離了主要的塵埃結(jié)構(gòu)，如環(huán)的頂部和底部端點。NASA噴氣推進實驗室的科學家達倫·道爾(Darren Dowell)說：磁場螺旋形狀將氣體引導到黑洞周圍的軌道上。這可以解釋為什么我們銀河系黑洞是安靜的，而其他的是活躍的。新SOFIA和HAWC+觀測結(jié)果有助于確定在超大質(zhì)量黑洞極端環(huán)境中物質(zhì)是如何與其相互作用，包括解決一個長期存在的問題：為什么銀河系中心黑洞相對較暗，而其他星系的中心黑洞卻如此明亮。
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