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实习记者 代小佩

黑洞周围的气体是冷的仍是热的？

在咱们的印象中，离黑洞的事情视界越近，气体的温度应该更高。但坐落智利沙漠的阿塔卡马大型毫米波阵望远镜（ALMA）看到银河系中心超大质量黑洞周围呈现了较冷气体，该研讨成果日前宣布在《天然》杂志上。

发现温度较低的气流

不久前，天文学家发布了首张黑洞相片。为得到这张黑洞相片，天文学家动用了遍及全球的8个毫米/亚毫米波射电望远镜，组成了一个口径一万多公里的“事情视界望远镜”（EHT），对星系M87中心的黑洞和银河系中心的黑洞人马座A*进行了接连观测和数据剖析。但因为银河系中心黑洞的数据比较难处理，所以其时只发布了星系M87中心的黑洞相片。

而这一次，ALMA看到了银河系中心的黑洞气体。银河系中心离地球大约2.6万光年，这儿充满了星星、星际尘土云，以及十分热和相对较冷的气体。科学家们以为，这些气体在黑洞周围的轨道上运转，并且这些气体间隔黑洞的事情视界大约为十分之一光年。

但是，现在天文学家只能对其间较热的、淡薄的气体流进行成像，这些气体大致呈球形散布并且没有显着的旋转。其温度估量为1000万摄氏度，约为太阳中心温度的三分之二。在这个温度下，气体在X射线波段宣布光辉，能够经过太空X射线望远镜进行研讨。 

除了火热的发光气体之外，天文学家们运用毫米波望远镜在间隔黑洞几光年内的规模发现了很多相对较冷的氢气（约1万摄氏度）。 

“之前咱们以为，黑洞周围的气体温度比较高。为什么存在比较冷的气体，还有待剖析。”中国科学院国家天文台研讨员苟利军承受科技日报记者采访时表明，现在还不知道这些较冷的气体怎么促进沉积物落入黑洞。 

有助于探寻吸积形式的奥妙 

“与事情视界望远镜的观测比较，ALMA这次看到的吸积盘标准更大，而与之前X-射线观测比较，则标准又小一些，间隔黑洞中心更近，这有助于观测剖析物质怎么落入黑洞之中。”中国科学院国家天文台研讨员陈学雷说。 

苟利军表明，曾经也能观测到黑洞的气体辐射，但没有观测到环绕黑洞旋转的气体流。 

观测到的含糊圆盘为天文学家研讨吸积盘供给了新视角。“这次发现有助于咱们了解银河系中心黑洞物质的散布状况。并且，黑洞有不同的吸积形式，但哪种吸积形式在银河系中心的黑洞中发作效果，咱们并不清楚，而这些观测有助于处理这些问题。”陈学雷说。 

跟着黑洞相片发布而名声大噪的EHT，等效孔径有一万多公里，这次研讨只启用了毫米波段的ALMA，所以看到的吸积盘标准要大一点。“望远镜口径越大，分辨率越高，但只能看到标准比较小的区域。”苟利军说。 

具有观测银心的先天优势 

ALMA的活络关于发现较冷吸积盘功不可没。ALMA坐落智利北部的阿塔卡马沙漠中，那里海拔达5000米，终年干旱。“银河系的中心对着南半球，这意味着南半球的ALMA具有继续观测‘银心’的先天优势。假如没有ALMA加盟，EHT的观测活络度将大大下降。”陈学雷说。 

银河系中心黑洞周围的辐射强度足以电离氢，导致被电离的氢和电子不断从头结组成氢原子，这种重组产生了一种共同的毫米波信号，这种信号能以很少的损耗抵达地球。苟利军说：“ALMA凭仗其杰出的活络度，能够检测到这种弱小的无线电信号。”这些观测成果使天文学家能够制作方位图并追寻这种气体的运动。 

研讨人员经过映射因为多普勒效应引起的电磁波波长改变，能够清楚看到气体环绕黑洞旋转。陈学雷表明，这些信息将为黑洞吞噬物质的方法以及黑洞与周围物质的相互效果供给新头绪。