从银河系中心探测到的毫米波准周期闪烁

时间：2021-09-22 15:52:12 来源：

黑洞周围盘旋的热点可能会产生ALMA检测到的准周期毫米波发射。

使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）的天文学家从银河系中心射手座A *在毫米波中发现了准周期闪烁。研究小组认为这些眨眼是由于绕着超大质量黑洞的无线电点的旋转造成的，该黑洞的轨道半径小于水星的轨道半径。这是研究极端重力时空的有趣线索。

“众所周知，Sgr A *有时会在毫米波中爆发，”岩田裕平告诉《天体物理学杂志快报》上的论文的主要作者，他是日本庆应义graduate大学的研究生。“这次，使用ALMA，我们获得了每天10天，每天70分钟的Sgr A *的无线电波强度变化的高质量数据。然后，我们发现了两种趋势：典型时间尺度为30分钟的准周期变化和长达一小时的缓慢变化。”

天文学家认为，质量为400万个太阳的超大质量黑洞位于Sgr A *的中心。不仅在毫米波波长，而且在红外光和X射线中都观察到了Sgr A *耀斑。但是，用ALMA检测到的变化远小于先前检测到的变化，并且这些小变化水平始终可能出现在Sgr A *中。

不同的色点显示不同频率下的通量（蓝色：234.0 GHz，绿色：219.5 GHz，红色：217.5 GHz）。在图表中可以看到大约30分钟的变化。

黑洞本身不会产生任何类型的发射。排放源是黑洞周围灼热的气态圆盘。黑洞周围的气体不会直接进入重力井，而是绕黑洞旋转以形成吸积盘。

该团队专注于短时间尺度的变化，发现30分钟的变化周期与吸积盘最内边缘的轨道周期相当，半径为0.2天文单位（1天文单位对应于地球与地球之间的距离）。太阳：1.5亿公里）。相比之下，太阳系最内层的行星水星以0.4天文单位的距离绕太阳旋转。考虑到黑洞中心处的巨大质量，其重力效应在吸积盘中也极强。

庆应义University大学的教授Tomoharu Oka说：“这种排放可能与超质量黑洞附近发生的一些奇异现象有关。”

他们的情况如下。热点零星地形成在磁盘中，并围绕黑洞盘旋，发射出强大的毫米波。根据爱因斯坦的狭义相对论，当光源以接近光速的速度向观察者移动时，发射会大大放大。吸积盘内边缘的旋转速度相当大，因此会产生这种非凡的效果。天文学家认为，这是Sgr A *毫米波发射的短期变化的起因。

研究小组认为，这种变化可能会影响使用事件地平线望远镜制作超大质量黑洞图像的工作。Oka说：“通常，运动速度越快，拍摄物体的照片就越困难。”“相反，排放物本身的变化为气体运动提供了令人信服的见解。我们可能会通过ALMA的长期监测活动见证黑洞吸收气体的那一刻。”研究人员旨在提取独立信息，以了解超大质量黑洞周围的神秘环境。

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参考：“用ALMA检测到的230 GHz时Sgr A *的通量密度的时间变化”，岩田勇平，冈智智，冈本正人，三好诚和竹川俊也，2020年4月2日，天体物理学杂志信。
10.3847 / 2041-8213 / ab800d

研究小组成员包括：
岩田悠平（庆应大学），冈智智治（庆应大学），Masato Tsuboi（日本太空探索局/东京大学），Makoto Miyoshi（日本国立天文台/ SOKENDAI）和Shunya Takekawa（日本国立天文台

这项研究得到了日本科学促进协会（JSPS）资助的JSPS研究员资助编号JP18J20450的支持。

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