使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA），天文学家发现了围绕人马座A *（我们银河系中心的黑洞）运行的“热点”的迹象。这一发现有助于我们更好地了解超大质量黑洞的神秘和动态环境。
我们认为，我们看到的是一个热气泡在人马座a *的轨道上，其大小与水星的轨道相似，但绕人马座a *旋转一圈只需大约70分钟。这需要大约30%光速的思维速度!德国波恩马克斯普朗克射电天文研究所的Maciek Wielgus说，他领导了今天发表在《天文学与天体物理学》上的这项研究。
这些观测是在事件视界望远镜(EHT)合作的黑洞成像活动中，由位于智利安第斯山脉的ALMA(欧洲南方天文台(ESO)共同拥有的射电望远镜)进行的。2017年4月，EHT将全球现有的8个射电望远镜(包括ALMA)连接在一起，产生了最近发布的第一张人马座A*的图像。为了校准EHT数据，作为EHT合作小组成员的Wielgus和他的同事使用了与人马座A*的EHT观测同时记录的ALMA数据。令研究小组惊讶的是，在只有alma的测量中，隐藏着更多关于黑洞性质的线索。
偶然的是，一些观测是在我们星系中心发射x射线能量爆发或耀斑后不久完成的，美国宇航局的钱德拉太空望远镜发现了这一现象。以前用x射线和红外望远镜观测到的这种耀斑，被认为与所谓的“热点”有关，即高速运行、靠近黑洞的热气泡。
“真正新的和有趣的是，迄今为止，这种耀斑只在人马座A*的x射线和红外观测中清晰地存在。在这里，我们第一次看到一个非常强烈的迹象，表明绕轨道运行的热点也存在于射电观测中，”Wielgus说。他同时也是波兰哥白尼天文中心和美国哈佛大学黑洞计划的成员。
荷兰内梅亨大学的博士生杰西·沃斯也参与了这项研究，他补充说:“也许这些在红外波长下探测到的热点是相同物理现象的表现:当红外发射热点冷却下来时，它们在更长的波长下变得可见，就像ALMA和EHT观测到的那样。”
长期以来，人们一直认为这些耀斑源于人马座A*附近的高温气体的磁场相互作用，新的发现支持了这一观点。“现在我们发现了这些耀斑的磁场起源的有力证据，我们的观测为我们提供了有关这一过程的几何形状的线索。新数据对建立这些事件的理论解释非常有帮助，”来自内梅亨大学的合著者Monika moichcibrodzka说。
ALMA允许天文学家研究人马座A*的极化射电发射，这可以用来揭示黑洞的磁场。研究小组将这些观测结果与理论模型结合起来，进一步了解了热点的形成及其所处的环境，包括人马座A*周围的磁场。他们的研究为磁场的形状提供了比以往观测更强的约束条件，帮助天文学家揭示黑洞及其周围环境的本质。
这些观测结果证实了ESO的甚大望远镜(VLT)上的重力仪器此前的一些发现，该仪器以红外线进行观测。来自GRAVITY和ALMA的数据都表明，耀斑起源于围绕黑洞旋转的一团气体，其速度约为30%的光速，在天空中顺时针方向旋转，热点的轨道几乎是正对的。
该研究的合著者、西班牙València大学的Ivan Marti-Vidal说:“在未来，我们应该能够使用与GRAVITY和ALMA协调的多波长观测来跨频率跟踪热点——这种努力的成功将是我们理解银河系中心耀斑物理的真正里程碑。”
该团队还希望能够通过EHT直接观察轨道上的气体团块，从而更接近黑洞，了解更多关于黑洞的信息。“希望有一天，我们可以放心地说，我们‘知道’射手座A*发生了什么，”维格斯总结道。
更多的信息
本研究发表在《天文学与天体物理学》(https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202244493)的论文《人马座A*附近的轨道运动-来自极化ALMA观测的约束》中。
该团队由M. Wielgus(德国马克斯-普朗克研究所für射电天文学[MPIfR];波兰科学院哥白尼天文中心，波兰;美国哈佛大学黑洞计划[BHI])， M. Moscibrodzka(荷兰内梅亨大学天体物理系[内梅亨])，J. Vos(内梅亨)，Z. Gelles(美国哈佛和史密森尼天体物理中心|)，I. Martí-Vidal(西班牙大学València)， J. Farah(美国拉斯坎布雷斯天文台;加州大学，圣巴巴拉，美国)，N. Marchili(意大利ALMA区域中心，意大利inafi – di射电天文学研究所和MPIfR)， C. Goddi (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di卡利亚里，意大利和圣保罗大学São Paulo，巴西)，和H. Messias(智利ALMA联合天文台)。
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)是一个国际天文设施，是ESO、美国国家科学基金会(NSF)和日本国家自然科学研究院(NINS)与智利共和国合作的伙伴关系。ALMA由ESO代表其成员国提供资助，由NSF与加拿大国家研究理事会(NRC)和科技部(MOST)合作提供资助，由NINS与台湾中央研究院(AS)和韩国天文与空间科学研究所(KASI)合作提供资助。ALMA的建设和运作由ESO代表其成员国领导;由联合大学公司(AUI)管理的国家射电天文台(NRAO)代表北美;以及由日本国家天文台(NAOJ)代表东亚观测。联合ALMA天文台(JAO)统一领导和管理ALMA的建设、调试和运行。
欧洲南方天文台(ESO)使全世界的科学家能够发现宇宙的秘密，造福所有人。我们在地面上设计、建造和运营世界级的天文台——天文学家用它们来解决令人兴奋的问题，传播天文学的魅力——并促进天文学的国际合作。
ESO成立于1962年，是一个政府间组织，今天得到了16个成员国的支持(奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、法国、芬兰、德国、爱尔兰、意大利、荷兰、波兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国)，以及东道国智利和澳大利亚作为战略伙伴。
ESO的总部、游客中心和ESO超新星天文馆位于德国慕尼黑附近，而智利的阿塔卡马沙漠是一个极好的地方，有着独特的观察天空的条件，是我们的望远镜的所在地。ESO有三个观测点:拉新罗、帕拉纳尔和查南托。在帕拉纳尔，ESO操作着超大望远镜及其超大望远镜干涉仪，以及两台巡天望远镜，用于红外的VISTA和可见光VLT巡天望远镜。此外，帕拉纳尔ESO还将主办并运行切伦科夫南望远镜阵列，这是世界上最大、最灵敏的伽马射线天文台。ESO与国际合作伙伴一起，在查南托运营着APEX和ALMA，这两个设施可以观测毫米和亚毫米范围内的天空。在帕拉纳尔附近的Cerro Armazones，我们正在建造“世界上最大的天空之眼”——ESO的超大望远镜。
