钱德拉揭示了射手座A多次爆发的回声

研究人员发现有证据表明，在过去的几百年中，非常接近银河系中心超质量黑洞的正常暗区爆发了至少两次明亮的爆发。该图像来自对钱德拉十二年来的观察研究，结果显示超大质量黑洞周围气体云的X射线发射迅速变化。这种现象被称为“光回波”，这为天文学家提供了机会，使他们在使用X射线望远镜观测Sgr A *之类的物体之前就已经将它们拼凑在一起。

利用从1999年到2011年收集的Chandra高分辨率数据，天文学家首次揭示了银河系中心超大质量黑洞周围气体云的X射线发射突变。

使用NASA钱德拉X射线天文台的研究人员发现的证据表明，在过去的几百年中，非常暗淡的区域非常靠近银河系中心的超大质量黑洞，爆发了至少两次发光爆发。

这个发现来自一项对超大质量黑洞周围的气体云的X射线发射快速变化的新研究，该黑洞又称人马座A *或Sgr A *。科学家表明，这些变化的最可能解释是它们是由光回波引起的。

当大块物质（可能来自破裂的恒星或行星）掉入黑洞时，可能会产生来自Sgr A *的回声。这些事件产生的一些X射线然后从黑洞约三十到一百光年的距离上，从气云中反弹出来，类似于人的声音如何从峡谷壁上反弹出来。就像在原始噪声产生后很长一段时间内回荡的声音一样，太空中的光回声也会重放原始事件。

虽然钱德拉和其他天文台曾在X射线中看到过来自Sgr A *的光回波，但这是第一次在同一组数据中看到两次明显爆发的证据。

光回声不仅是宇宙的诱骗手段，还为天文学家提供了一个机会，可以在没有X射线望远镜观察它们之前就将Sgr A *等物体进行拼凑。X射线回波表明，在过去的数百年中，非常靠近Sgr A *的区域至少亮了一百万倍。沿着笔直路径从爆发的X射线（在地球的时间范围内观察）当时会到达地球。但是，光回波中反射的X射线从气体云中反弹后才走更长的路，直到最近几年才到达钱德拉。

一个新的动画显示了Chandra图像，这些图像是从1999年到2011年之间获取的数据合并而成的。这幅图像序列用十字标记Sgr A *的位置，显示了光回波的行为。随着序列的播放，X射线的发射似乎在某些区域远离黑洞。在其他区域，随着X射线进入或远离反射材料，它会变得更暗或更亮。

此处显示的X射线发射来自称为荧光的过程。这些云中的铁原子已被X射线轰击，击落了靠近原子核的电子，并使电子进一步向外填充空穴，从而在此过程中发射了X射线。该区域中还存在其他类型的X射线发射，但此处未显示，解释了暗区。

这是天文学家第一次在相同的结构中看到X射线发射的增加和减少。由于X射线的变化在一个区域仅持续两年，而在其他区域则持续超过十年，因此这项新研究表明，至少有两个独立的爆发是由Sgr A *观测到的光回波造成的。

爆发的原因可能有多种：由Sgr A *对恒星的部分破坏造成的短寿命射流； Sgr A *将一颗行星撕裂了； Sgr A *收集的两颗恒星之间近距离相遇的碎片；并且由于Sgr A *绕行的大质量恒星所喷出的气体团块，Sgr A *的材料消耗增加了。需要对这些变体进行进一步的研究，以便在这些选项之间做出决定。

研究人员还研究了最近在Sgr A *附近发现的磁星（具有很强磁场的中子星）可能是这些变化的原因。但是，这将需要比目前观察到的最亮的磁星爆发要明亮得多的爆发。

描述这些结果的论文已发表在2013年10月的《天文学与天体物理学》杂志上，并可在线获取。第一作者是法国巴黎的AstroParticule et Cosmologie（APC）的MaïcaClavel。合著者是APC的RégisTerrier和Andrea Goldwurm；来自加利福尼亚大学洛杉矶分校的马克·莫里斯（Mark Morris）；来自德国Garching的Max-Planck外星物理研究所的Gabriele Ponti；来自APC的Simona Soldi和来自法国巴黎Universscience的Palais de ladécouverte的Guillaume Trap。

NASA位于阿拉巴马州Huntsville的Marshall太空飞行中心负责管理NASA华盛顿州科学任务局的Chandra计划。史密森尼天体物理天文台控制着钱德拉的科学和来自马萨诸塞州剑桥的飞行任务。

出版物：M. Clavel等人，“钱德拉揭示了射手座A⋆多次爆发的回声”，A＆A，第558卷，A32，2013年； doi：10.1051 / 0004-6361 / 201321667

研究报告的PDF副本：钱德拉揭示了射手座A *多次爆发的回声

图像：X射线：NASA / CXC / APC /巴黎狄德罗大学/M.Clavel等。