天文學發現銀河系中心超大黑洞正在閃爍

天文學家使用阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，縮寫 ALMA）射電望遠鏡，在毫米波段發現銀河系中心人馬座A*（Sgr A *）有奇異的眨眼閃爍。研究小組認為這是繞著超大質量黑洞旋轉的光源所造成，可提供研究重力時空現象。

日本慶應義塾大學博士課程三年級研究生岩田悠平表示：先前已知人馬座A*有時會在毫米波段發生爆發。這次使用阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波陣列射電望遠鏡觀測人馬座A*，獲得長達十天每天七十分鐘的高品質觀測數據。結果發現了兩種現象，一是典型為三十分鐘的準週期變化和長達一小時的緩慢變化。

天文學家相信質量為四百萬太陽質量的超大質量黑洞位於銀河系中心，而且在毫米波、紅外光和X射線波段都曾經觀察到人馬座A*的閃焰。但是，阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波陣列射電望遠鏡這次所檢測到的變化遠小於先前觀測到的。研究小組認為三十分鐘的變化週期與吸積盤最內緣約為半徑0.2天文單位的軌道週期相當。由於黑洞的質量非常巨大，因此其相對論性重力效應極強。發生閃焰的原因可能是熱點零星地在吸機盤中形成，圍繞黑洞盤旋轉並發射出強大的毫米波。根據愛因斯坦的相對論，當光源以接近光速的速度朝向觀察者移動時，其輻射會放大。由於吸積盤內邊緣的旋轉速度非常快，因此效果極為強烈，這就是人馬座A*的毫米波段發生短期變化的原因。這種現象可能會影響事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope）製作超大質量黑洞的圖像，畢竟物體運動越快越難拍攝清晰的影像，但也可能告訴我們黑洞的行為以及周圍氣體如何聚集。

【圖：互聯網；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在2020年4月2日出版的《天體物理學報快報》