长久以来,位于银河系中心的人马座A*(Sagittarius A*)一直被视为宇宙中最“低调”的超大质量黑洞之一,其亮度远低于同类天体,甚至被冠以“异常暗淡”的标签。然而,一项基于新一代X射线天文台观测成果的研究,却为这一“沉寂”的黑洞带来了颠覆性认知——科学家推测,在数百年至一千年前,它可能曾爆发过剧烈的能量活动,而这一结论的线索,竟藏在银河系中心一片分子云中。
这一发现得益于NASA与日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)于2023年联合发射的XRISM空间望远镜。该望远镜凭借其突破性的能量分辨率,首次捕捉到银河系中心一团巨大分子云发出的特殊X射线信号。研究团队通过分析发现,这些信号并非由宇宙射线轰击产生,而是与人马座A*历史上一次强烈的X射线耀发高度吻合,更像是黑洞爆发后“余波”的“回声”。
传统X射线望远镜的能量分辨率有限,通常只能区分约十分之一甚至百分之一的能量差异,难以解析复杂信号的精细结构。而XRISM的精度达到了千分之一级别,这一提升被研究人员形象地比喻为“从模糊的黑白影像升级为高清彩色画面”。正是凭借这一优势,科学家得以深入分子云内部,寻找黑洞活动的蛛丝马迹。
密歇根州立大学的研究人员斯蒂芬·迪克比(Stephen DiKerby)团队,利用XRISM对分子云中两条极窄的X射线发射线进行了精确测量。通过分析其能量分布和线形结构,并结合此前射电观测数据,团队不仅确定了气体云的运动状态,还排除了宇宙射线干扰的可能性,最终确认这些信号源自人马座A*的爆发“回声”。
银河系中心分布着多个大型分子云,它们如同天然的“反射镜”,能够保存黑洞早期活动的信号长达数百年甚至更久。迪克比比喻称,通过比较不同距离处分子云的“回声”特征,天文学家可以像利用回声推测洞穴结构一样,重建人马座A*的历史活动时间线。这一发现为理解超大质量黑洞的演化机制,以及银河系自身的形成过程提供了全新视角。
“作为天文学家,最令人兴奋的时刻之一,就是意识到自己成为了第一个以全新方式观察宇宙的人。”迪克比在谈及研究感受时表示。目前,这项成果已发表于《天体物理学杂志快报》,而XRISM的潜力才刚刚显现——随着后续观测的推进,科学家期待它能揭开更多宇宙高能现象的神秘面纱。











