近日，一個國際天文學(xué)家團隊通過歐洲南方天文臺甚大望遠鏡干涉儀上的MATISSE儀器，在星系NGC1068中心觀測到宇宙塵埃環(huán)，其間隱藏著一個超大質(zhì)量黑洞。該發(fā)現(xiàn)證實了30年前的理論預(yù)測，并提供了對“活躍星系核”機制的新見解。

活躍星系核是一類中央核區(qū)活動性很強的系外星系。這些星系顯得比普通星系活躍，在從無線電波到伽瑪射線的全波段里都發(fā)出很強的電磁輻射，是宇宙中最明亮、最神秘的物體之一。20世紀90年代以來，科學(xué)家們依據(jù)理論和觀測建立了活動星系核“統(tǒng)一模型”，即中央是一個黑洞，周圍的物質(zhì)受到引力作用下落，在黑洞周圍形成了吸積盤。而物質(zhì)盤旋向黑洞的過程中往往釋放出巨大的能量。

現(xiàn)在，一個國際研究團隊，通過歐洲南方天文臺甚大望遠鏡干涉儀的MATISSE儀器，在 3到12微米的紅外波長范圍內(nèi)對星系NGC1068中心進行極其詳細的觀測，發(fā)現(xiàn)一個厚厚的由宇宙塵埃和氣體組成的環(huán)，其間隱藏著一個超大質(zhì)量黑洞。這是活躍星系核的工作原理以及外觀研究邁出的關(guān)鍵一步。相關(guān)成果以荷蘭萊頓大學(xué)的維奧萊塔·加梅斯·羅薩斯為第一作者發(fā)表在《自然》雜志上。

這一發(fā)現(xiàn)是對已經(jīng)提出近30年的活躍星系核“統(tǒng)一模型”理論的重要支持。該理論認為，所有活躍星系核盡管存在差異，但都具有相同的基本結(jié)構(gòu)：一個被厚厚的塵埃環(huán)包圍的超大質(zhì)量黑洞。根據(jù)這個模型，活躍星系核的外觀差異是由于從地球上觀察黑洞及其厚厚的氣體和塵埃環(huán)造成的。人們看到的圖像取決于環(huán)遮蔽了多少，在某些情況下它會完全遮蔽我們視野中的黑洞。

維奧萊塔·加梅斯·羅薩斯說：“塵埃云的實際性質(zhì)，其在飼育黑洞中的作用，以及從地球上看它們外觀的形成，一直是過去30年活躍星系核研究的核心問題。雖然沒有單一的觀測結(jié)果可以回答所有問題，但已經(jīng)朝著了解活躍星系核的工作原理邁出了重要的一步。我們的結(jié)果有助于更好地了解活躍星系核的內(nèi)部運作。它們還可以幫助我們更好地了解銀河系的歷史。銀河系的中心有一個超大質(zhì)量黑洞，過去可能一直很活躍。”

總編輯圈點

臨近星系中心的黑洞，周圍遮擋著濃密的塵埃。它們有什么用處呢?現(xiàn)在科學(xué)家告訴你，通過觀察這些塵埃，他們確認了活躍星系核的“統(tǒng)一理論”。活躍星系核本來就被認為是星系的“高能區(qū)域”，可能由超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動。但人類對它的觀測視線，時不時就被圍繞和涌入中央黑洞的塵埃環(huán)遮擋。現(xiàn)在，科學(xué)家索性好好研究下這團塵埃云，并利用高分辨率儀器拿到了一份“最佳視圖”。這一成果，提供了研究活躍星系核的新機遇。(科技日報記者 李山 張夢然)

關(guān)鍵詞： 超大質(zhì)量黑洞 系外星系 電磁輻射