黑洞塵土環的物質分佈情況可能在星系中心投影出來


黑洞是宇宙中的怪物,是一個貪婪的天體吞噬附近一切的物質。這些龐然大物將恆星和氣體拉入圍繞黑洞旋轉盤,吸收的物質產生大量能量,從熾熱的流入氣體中產生強大的輝光。

這些黑洞塵埃盤相距甚遠,幾乎無法分辨出有關它們的任何細節。但是通過對準某些角度,天文學家可能會瞥見附近星系IC 5063中黑洞周圍的塵埃盤結構。哈勃太空望遠鏡觀察到從明亮的光束中,射出狹窄明亮光線和陰影匯集的活躍星系中心。

一種可能的解釋是黑洞周圍的塵土飛揚的物質將陰影投射到太空當中。一些光線穿過塵埃環中的縫隙,產生出類似於荷李活(Hollywood,台灣及中國大陸譯做:好萊塢)電影首映式的泛光燈般的光線。這些光束為黑洞附近導致陰影運動的物質分佈提供線索。情況相當於日落時分,當落山的太陽透過散落的雲層投射出明亮的光線和深色的陰影,我們可以在天空中看到相同的光影相互作用。

在美國太空總署哈勃太空望遠鏡拍攝的圖像中,類似的效應誘使研究星系IC 5063的天文學家,在這種情況下,可以看到一束狹窄的明亮光線和暗影從活躍星系的熾烈明亮中心發出光芒。

儘管研究人員已經為這種現象開發出一些合理的理論,但最吸引人的想法是,圍繞黑洞的塵土內筒形環或圓環正在將它的陰影投射到太空。

根據理論,黑洞周圍的塵埃盤不會阻擋所有光線。圓盤上的間隙允許光線穿透,形成明亮的錐形光線,類似於有時在日落時可見的光線。但是星系IC 5063中的射線發生範圍非常大,至少達到三萬六千光年。

當光遇到環上密集的斑塊,會將環的陰影投射到太空中。這些陰影出現在散佈著明亮光線的深色手指形狀之中。光束和陰影是明顯可見,因為黑洞和它的塵土環相對於銀河系平面向側面傾斜。這種情況使到光束可以延伸到銀河系之外。

光和影的這種相互作用提供了黑洞周圍物質分佈的獨特資料。在某些區域,物質可能類似於散佈的雲。如果這種解釋是正確的,則觀察結果可能提供對磁盤斑駁結構的間接觀測方式。

【圖、文:節譯自美國太空總署2020年11月19日新聞公佈】

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