据美国宇航局：人马座A*，银河系中心的超大质量黑洞，远不如我们可以观察到的星系中心的其他黑洞明亮，这意味着我们星系的中心黑洞并没有积极吞噬周围的物质。然而，来自美国宇航局IXPE(成像X射线偏振探测器)望远镜的新证据表明，这个古老的沉睡巨人最近醒来——大约200年前——吞噬了它所及范围内的气体和其他宇宙碎屑。
人马座A*距离地球超过25000光年——距离我们最近的超大质量黑洞，估计质量是我们太阳的数百万倍。研究人员通常将其缩写为Sgr A*(发音为“人马座A星”)，它位于银河系中心的人马座。
来自美国宇航局的成像X射线偏振探测器和钱德拉X射线天文台的图像被结合起来，显示了人马座A*周围区域的X射线数据，人马座A*是银河系核心的超大质量黑洞。下面的面板结合了橙色的IXPE数据和蓝色的Chandra数据。上图描绘了银河系中心更广阔的视野，由钱德拉提供。层叠在顶部面板上的细白线构成了突出显示的区域，并指示底部面板中的透视已向右旋转了大约45度。IXPE和Chandra数据的结合帮助研究人员确定了分子云中识别的X射线光来自大约200年前爆发的人马座A*。鸣谢:IXPE: NASA/MSFC/F. Marin等人；钱德拉:NASA/CXC/SAO；图像处理:L.弗拉塔雷，J.梅杰和K.阿坎德
当以前的X射线研究探测到相对较新的X射线在其附近发射出巨大的气体云时，科学家们呼吁IXPE进行更仔细的观察。鉴于大多数被称为“分子云”的宇宙云是寒冷和黑暗的，这些云的X射线信号应该是微弱的。相反，它们发出明亮的光。
法国斯特拉斯堡天文台的天文学家弗雷德里克·马林(Frédéric Marin)说:“解释这些巨大分子云为什么会发光的一个场景是，它们实际上是在回应一个很久以前的X射线闪光，这表明我们的超大质量黑洞在几个世纪前并不是那么平静，”这项新研究的第一作者发表在《自然》杂志上。
IXPE测量X射线光的偏振，或光波电场的平均方向和强度，在2022年2月和3月的两个研究期间指向这些分子云。当天文学家将得到的数据与美国宇航局钱德拉X射线天文台的图像结合起来，并将它们与欧洲航天局XMM-Newton任务的档案观测结果进行比较时，他们可以分离出反射的X射线信号，并发现其来源。
罗马意大利国家天体物理研究所的天体物理学家里卡多·费拉佐利说:“偏振角就像一个指南针，为我们指明了神秘的、消失已久的照明源。”“那个方向有什么？不是别人，正是Sgr A*。”
通过分析数据，研究小组发现，来自巨大分子云的X射线是Sgr A*或其附近产生的强烈、短暂耀斑的反射光，可能是由黑洞突然吞噬附近的物质引起的。
这些数据还帮助研究人员估计了原始耀斑的亮度和持续时间——这表明该事件发生在大约200地球年前，或大约在19世纪初。
该小组的下一个目标是重复观察并减少测量的不确定性，位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔航天飞行中心的IXPE项目科学家史蒂文·埃勒特说。
后续数据可能会提高对耀斑发生时间及其峰值强度的估计，并将有助于确定静止黑洞周围巨大分子云的三维分布。
他说，最重要的是，这些研究有助于研究人员对再次唤醒Sgr A*所需的物理过程有新的理解，即使只是暂时的。
“IXPE在帮助我们更好地理解银河系中心黑洞变化的时间尺度方面发挥着关键作用，”Ehlert说。“我们知道在人类的时间尺度上，活动星系和超大质量黑洞会发生变化。随着时间的推移，我们正在更多地了解这只猴子的行为，它爆发的历史，我们渴望进一步观察它，以确定哪些变化是典型的，哪些是独特的。”
IXPE是美国宇航局和意大利航天局与12个国家的合作伙伴和科学合作者的合作项目。IXPE由马歇尔领导。鲍尔航空航天公司总部设在科罗拉多州布鲁姆菲尔德，与位于博尔德的科罗拉多大学大气和空间物理实验室共同管理航天器的运营。
伊丽莎白·兰道美国宇航局总部
乔纳森交易马歇尔航天飞行中心
