天文谜团：黑洞如何克服引力吞噬气体 _谜团

据美国《连线》杂志报道，目前，天文学家最终发现一些星系中心超大质量黑洞如何吞并其周围的气体。在一项最新研究中，两位天文学家解释恒星如何旋涡般地牵引气体朝向星系中心，使宇宙气体距离星系中心黑洞非常近，从而黑洞吞噬气体如同浴缸排水系统一样。天文学家最终发现一些星系中心超大质量黑洞如何吞并其周围的气体虽然超大质量黑洞对其周围环境施加巨大的牵引力，但天文学家仍不确定黑洞如何吸引其所在宿主星系中的大量气体。关键的问题是快速旋转在黑洞周围的气体具有强大的角动量，它形成的地心引力将减缓或暂停宇宙物质朝向黑洞方向运动。通常情况下，黑洞很容易吞并距离星系中心不足三分之一光年的气体，这是由于黑洞所拥有的磁场就像是一个制动器，可以减缓气体轮转，并导致气体崩溃倒塌。在距离星系中心30-300光年仍存在一个至关重要的空缺，可扰乱其他星系与星系内宇宙物质重力相互作用，从而驱动气体朝向星系中心的黑洞运行。这一区域并不能使黑洞完全地减少气体轮转运行和气体离心作用力。这项模拟工作是由美国加利福尼亚州立大学伯克利分校天文学家菲利普－霍普金斯(Philip Hopkins)和埃利奥特－夸特尔特(Eliot Quataert)进行的，他们研制的计算机模型显示在超大质量黑洞的中级距离，气体和恒星形成是相隔离的，两侧不匀称的盘状结构位于黑洞偏离中心位置，这使得恒星可以吸引气体，缓慢其旋涡运动，使其更近地接近黑洞。目前这项最新研究现处于理论假设状态，然而研究人员注意到观测者已发现宿主超大质量黑洞的几个星系中心的证据，尤其是银河系邻近的仙女座星系，其不均匀的盘状结构分布了许多早期恒星，仙女座星系这种偏离中心的特征已迷惑研究人员十年之久。霍普金斯和夸特尔特现在猜测这些古老偏离中心盘状结构是他们计算机模拟中所形成的恒星盘的“化石结构”，在它们的年轻阶段，像这样的星系盘状结构有助于驱动气体进入黑洞。美国国家光学天文观测台的托德－劳厄(Tod Lauer)说：“这项最新研究将很好地解释星系黑洞克服引力吞食气体这一奇特现象，这一机制将为超大质量黑洞提供‘食物来源’ 。”霍普金斯称，偏离中心的星系盘很难观测，这是由于它们非常接近特大质量黑洞产生的明亮物质。但是寻找这样的星系盘将成为搜寻星系内是否存在超大质量黑洞的新策略。