填补观测空白，韦伯望远镜首次捕捉到人马座A*中红外闪光

填补观测空白，韦伯望远镜首次捕捉到人马座A*中红外闪光

人类对宇宙的认知又向前迈进了一步！近日，一个国际天文团队利用韦伯太空望远镜首次捕捉到银河系中心超大质量黑洞人马座A*发出的中红外闪光。这一发现填补了天文学界长期以来在中红外波段观测方面的空白，为理解黑洞耀斑的产生机制提供了新的线索。

自1990年代初以来，科学家一直积极观测质量约太阳400万倍的银河系超大质量黑洞——人马座A*。它经常出现能在多个波长观察到的耀斑，使科学家能够更深入地了解黑洞如何产生光。

但即便在2022年事件视界望远镜首次对人马座A*进行直接成像之后，其在中红外波段的观测数据仍然缺失。这种缺失导致科学家对耀斑产生原因的理解存在差距，并引发了对现有理论模型完整性的质疑。

中红外光波长介于可见光和无线电波之间，而韦伯太空望远镜在中红外线观测方面具有独特优势。由哈佛-史密松天体物理中心领导的科学团队利用该望远镜的中红外线仪（MIRI），首次成功探测到来自人马座A*的中红外线耀斑。同时，他们还发现无线电耀斑的产生滞后于中红外耀斑。

研究表明，当带电电子以接近光速的速度沿着超大质量黑洞磁场线移动时，耀斑发射会显著增强。此前的许多模拟显示，人马座A*的耀斑可能由超大质量黑洞吸积盘的磁场线聚集引起。当两条磁力线接近并发生磁重联时，会释放大量能量，将电子加速到接近光速（这一过程被称为同步辐射）。

然而，由于中红外线位于亚毫米与近红外线之间，研究人员目前还无法100%确定中红外线耀斑的确切产生机制。通过比较模型与观测结果，研究团队推测中红外波段耀斑的能量来源可能是由冷却电子的同步辐射提供。

这是科学家首次探测到人马座A的中红外线发射，这一发现进一步填补了无线电波与近红外光之间的观测空白地带。研究团队建议，这种多波长观测方法应该继续用于研究Sgr A，并尝试将其应用于其他天体，比如M87*超大质量黑洞。

这项重要研究成果首次在美国天文学会第245届会议上发布，并将刊登于《天文物理期刊通信》（The Astrophysical Journal Letters）。

（图片来源：哈佛-史密松天体物理中心）