科學家們期待已久,是時候看看我們銀河系中心的超大質量黑洞了,隨著詹姆斯韋伯太空望遠鏡即將升空,人類終於可以用眼睛看到宇宙更多的奧秘了!
世界各地的科學家和航天機構為研究黑洞付出這麼多努力的原因,是因為它們是已知宇宙中最極端的環境,科學家可以在那裡對廣義相對論等基本理論進行實際檢驗。
探索銀河系中心超大質量黑洞
一個巨大的熱氣體漩渦發出紅外光,標示著我們銀河系中心超大質量黑洞的大致位置。這張多波長合成影象由哈勃太空望遠鏡捕獲的近紅外光生成,是 2009 年前釋出的銀河系中心區域有史以來最清晰的紅外影象。
雖然黑洞本身不發光,因此無法被望遠鏡探測到,但可以透過獲得直接圍繞它的熾熱氣體和塵埃的清晰影象來捕捉,如圖:緊鄰黑洞周圍區域的動態閃爍耀斑便是熾熱氣體和塵埃。影象的耀斑是由於黑洞周圍的粒子強烈地加速到極高能量,並伴隨著爆發出的光線。
即將推出的詹姆斯韋伯太空望遠鏡,將結合哈勃進行更多的紅外光探測。詹姆斯韋伯太空望遠鏡將生成銀河系中心超大質量黑洞更清晰的整體影象。在此處顯示的合成影象中,顏色代表不同波長的光。
哈勃的近紅外觀測顯示出數十萬顆恆星、初始恆星和熾熱的氣體圍繞著銀河系中心的超大質量黑洞旋轉。
熾熱的氣體圍繞著銀河系的超大質量黑洞區域旋轉發出的近紅外光,被哈勃太空望遠鏡捕捉到,而接下來的詹姆斯韋伯太空望遠鏡將與哈勃太空望遠鏡繼續這項研究。
天文學家特別感興趣的是詹姆斯韋伯太空望遠鏡將要對該區域耀斑的觀察結果,以往在其他 星系的任何其他超大質量黑洞周圍都沒有觀察到過耀斑,其原因尚不清楚。
黑洞是已知的最密集、最緊密堆積的物質區域,黑洞的引力場如此強大,以至於它會扭曲自身周圍的空間結構,任何靠得太近的物質以及該物質發出的任何光都將永遠束縛在那裡。這就是為什麼黑洞看起來是“黑色的”。望遠鏡探測到的任何光實際上都不是來自黑洞本身,而是它周圍的區域,科學家將這種觀察到的最終內邊緣稱為事件視界。
解開早期宇宙的秘密
這個星系的中心是一個明亮的類星體------非常明亮、遙遠且活躍的超大質量黑洞,其質量是太陽的數百萬到數十億倍。在宇宙中最亮的物體中,類星體的光比其宿主星系中所有恆星的總和還要亮。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡利用她獨特的能力,將研究宇宙中六個最遙遠、最明亮的類星體和宿主星系的特性,以及它們在早期宇宙星系演化的第一階段是如何相互關聯的。這些類星體通常擁有最高質量的黑洞,不僅是宇宙中最亮的,而且是最遙遠的。
當物質被超大質量黑洞吸積時,會釋放出大量的能量。這種能量加熱並向外推動周圍的氣體,產生強烈的射流,像海嘯一樣撕裂星際空間,會對宿主星系造成嚴重的破壞。因為氣體 塵埃為恆星的形成提供燃料,因此當氣體被射流衝散時,恆星的形成率會降低。在某些情況下射流可以強大到能夠完全阻止宿主星系內的恆星形成。