撰文：罗伯特.李                      2023年11月30日

事件视界望远镜拍摄的，银河系中心黑洞人马座A*的图像。（图片：EHT Collaboration）

银河系中心超大质量黑洞附近的某个物体，一直在向地球定期发射高能伽马射线，科学家们可能终于知道它是什么了。

在预印本服务器arXiv上发布的一项，新的非同行评审研究中，墨西哥国立自治大学的两位天体物理学家得出结论，辐射爆发是由围绕黑洞旋转的一团气体发出的，其速度几乎是光速的三分之一。该团队的发现可能会解开一个关于银河系中心黑洞的谜团——正式命名为人马座a*（Sgr a*），和距离地球约26700光年，这让天文学家困惑了两年。

2021年，首次探测到来自Sgr A*附近的伽马射线辐射脉冲冲击地球。进行观测的团队知道辐射不可能来自超大质量黑洞内部，然而，这是因为所有黑洞都被一个称为事件视界的区域所束缚，它标志着一个点，甚至光都不具有逃离黑洞巨大引力所需的速度。这意味着黑洞本身不会发射辐射，所以伽马射线一定来自Sgr A*的环境。

众所周知，当其他超大质量黑洞的引力影响，在周围的气体和尘埃中产生湍流条件时，它们会即刻从周围环境发出强大的辐射，形成一种称为吸积盘的结构。当黑洞以这种物质为食时，吸积盘会发出跨越电磁波谱的光，从低能量无线电波到高能伽马射线。

然而，亚利桑那大学天文学家克里斯·因佩表示，这并不能解释来自Sgr A*的伽马射线，因为银河系的黑洞被非常少的物质包围，而且吞噬速度非常慢，相当于人类每百万年以一粒米为食。

利用2022年6月至12月期间收集的，费米伽马射线太空望远镜的数据，研究人员旨在发现这些伽马射线的起源。

两人在公开的费米数据中，搜索伽马射线发射的周期性模式。他们发现，脉冲大约每76.32分钟从Sgr A*附近出现一次。这一发射周期，是同样来自银河系超大质量黑洞附近的X射线辐射脉冲之间时间的一半，这表明这两种发射是和谐的，很可能是相关的。

该团队在论文中写道：“X射线和伽马射线的多波长周期性的一致性，指向产生它的单一物理机制。”

研究人员称之为“独特的振荡物理机制”的这一发现，使他们得出结论，伽马射线和X射线都是由一团气体发射的，该气体以大约30%的光速围绕Sgr a*旋转 — 或约2亿英里/小时（3.2亿公里/小时）。他们认为，当这团加速的物质围绕Sgr A*旋转时，它会发出几个波长的辐射光，并随着轨道的推进而周期性地闪光。

现可以让科学家更好地了解超大质量黑洞周围的环境，尤其是不那么贪婪的例子，比如银河系中心的黑洞。