不愛狼吞虎嚥 超大質量黑洞悄悄進食

美國太空總署公布,仙女座星系中央超大質量黑洞進食圖片。(NASA/JPL-Caltech)
美國太空總署公布,仙女座星系中央超大質量黑洞進食圖片。(NASA/JPL-Caltech)

文/記者陳俊村

仙女座星系是銀河系鄰近星系,這兩個星系中央都有超大質量黑洞。美國國家航空暨太空總署(NASA)日前公布圖片,呈現仙女座星系中央的超大質量黑洞如何吞噬物質,有助於科學家了解超大質量黑洞的「飲食習慣」。

NASA日前指出,這張圖由已退役的史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)拍攝,呈現流向仙女座星系(Andromeda galaxy)中央超大質量黑洞的塵埃流,說明質量比太陽大幾十億倍的黑洞,如何持續、靜悄悄的進食。

當超大質量黑洞吞噬氣體和塵埃時,這些物質會先被加熱,進而產生很強的亮光,有時比充滿恆星的整個星系還亮。當黑洞一口一口吞下不同大小的物質時,它的亮度也會出現波動。

銀河系和仙女座星系中央的黑洞算是很安靜的食客。它們發射出的光不是非常明亮,意味著它們是少量、穩定的進食,而不是狼吞虎嚥。圖片顯示,塵埃流以螺旋狀一點一點進入黑洞,很像水流以螺旋狀排入排水管內。

今年稍早發表的研究,研究人員以電腦模擬仙女座星系中央超大質量黑洞附近的氣體和塵埃,如何隨著時間發生變化。結果發現,炙熱氣體會在這個黑洞附近形成小型盤狀物,然後持續被黑洞吞入,而這種盤狀物會不斷由氣體和塵埃補充。

研究人員也發現,這些氣體流和塵埃流必須維持一定的尺寸和流動率。否則,這些物質會以不規則的團塊被吸入黑洞,導致光的亮度發生更大波動。

研究人員將他們的發現,與哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)、史匹哲太空望遠鏡所取得的資料進行比對,他們獲悉,史匹哲太空望遠鏡先前偵測到的螺旋狀塵埃流,符合這些限制。

研究人員總結,這些螺旋狀塵埃流就是仙女座星系中央超大質量黑洞正在進食的「食物」。

至於物質被超大質量黑洞吸入後會發生什麼事?NASA藉超級電腦模擬了一段動畫,它呈現一名觀察者進入事件視界(event horizon,即黑洞邊界)後,因無法擺脫黑洞的巨大引力,最終被摧毀,過程發生在ㄧ瞬間。◇

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