人马座 A* 是我们银河系的超大质量黑洞，它不断产生奇怪的喷发。天文学家正在使用詹姆斯韦伯太空望远镜来找出原因。

太空中一个黑色圆圈从其中心射出一束光的插图（图片来源：ESO/M. Kornmesser）

天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜 （JWST） 对我们银河系的超大质量黑洞进行了迄今为止最长的观察——它正在因不寻常的活动而起泡。

人马座 A* 位于 26,000 光年外的银河系中心，是一个巨大的时空裂缝，质量是太阳的 400 万倍，宽 1460 万英里（2350 万公里）。

现在，JWST 的新观测结果显示，围绕黑洞口旋转的气体会不断喷发耀斑。2月18日发表在《天体物理学期刊快报》（The Astrophysical Journal Letters）上的这项新发现可以帮助科学家更好地了解宇宙怪兽的混乱本质以及它们如何塑造周围的环境。

“预计耀斑基本上都会发生在所有超大质量黑洞中，但我们的黑洞是独一无二的，”该研究的主要作者、西北大学（Northwestern University）天文学家法哈德·尤瑟夫-扎德（Farhad Yusef-Zadeh）在一份电子邮件声明中说。“它总是充满活力，似乎从未达到稳定状态。我们在 2023 年和 2024 年期间多次观测了这个黑洞，我们注意到了每次观测的变化。我们每次都能看到不同的东西，这真的很了不起。没有什么是一成不变的。

尽管人马座 A* 的质量只占银河系质量的 0.0003%，但它是一个强大的引擎，它会周期性地将物质吸入，然后以接近光速的速度将其吐出，从而产生一个反馈过程，自银河系诞生以来就塑造了我们的银河系。

科学家们认为，这个巨大的黑洞最初与其他黑洞非常相似，都是由一颗巨大的恒星或气体云坍缩而诞生的，然后吞噬了任何靠得太近的东西。在膨胀到可怕的鳞片后，黑洞甚至可以以其他超大质量黑洞为食。

为了进行这项新的研究，天文学家将 JWST 的近红外相机 （NIRCam） 对准人马座 A*，并观察了时空破裂的吸积盘——包裹在黑洞周围的快速移动的气体和尘埃环——总共 48 小时，以追踪它是如何随着时间的推移演变的。

在这些观测中，天文学家发现黑洞比他们想象的要活跃得多。它每天产生 5 到 6 个大型照明弹的烟花表演，中间会爆发几个较小的照明弹。

“在我们的数据中，我们看到了不断变化、冒泡的亮度，”Yusef-Zadeh 说。“然后砰！突然，一阵巨大的光芒突然冒了出来。然后，它又平静了下来。我们在这个活动中找不到模式。它似乎是随机的。每次我们观察黑洞的活动概况都是新的和令人兴奋的。

目前尚不清楚是什么导致了大大小小的耀斑。然而，天文学家认为，喷发可能来自两个独立的过程。该团队提出，较小的闪烁可能是由波动引起的，这些波动压缩了黑洞吸积盘中的旋转等离子体，从而释放了暂时的辐射爆发。

另一方面，较大的喷发可能来自盘内碰撞的磁力线，这些磁力线以粒子的形式释放能量，这些粒子以接近光速的速度加速离开盘。

通过观察两种不同波长（2.1 微米和 4.8 微米）的耀斑，研究人员还得出了另一个令人惊讶的发现：短波长的耀斑比长波长的耀斑暗得更快。他们认为这可能是因为耀斑中的粒子在这些更高波长下可能会更快地失去能量——这是粒子围绕磁力线旋转的常见特征。

为了进一步研究这些问题，研究人员希望使用 JWST 来观察人马座 A* 更长时间、不间断的 24 小时。这应该会减少他们数据中的整体噪声，并帮助他们绘制出黑洞周围漩涡中的其他特征。

“当你看到如此微弱的火炬燃烧事件时，你必须与噪音竞争，”Yusef-Zadeh 说。“如果我们能观察 24 小时，那么我们就可以减少噪声，看到以前看不到的特征。那太神奇了。我们还可以看到这些耀斑是否表现出周期性（或重复自身），或者它们是否真的是随机的。