长久以来,位于银河系中心的人马座A一直被视作宇宙中最“安静”的超大质量黑洞之一,其活动水平极低,几乎不发出显著辐射。然而,一项最新发表的研究却颠覆了这一认知——科学家发现,在数百年至千年前,这个看似沉寂的黑洞可能曾爆发过剧烈的能量活动,其释放的高能辐射至今仍在银河系中留下“回声”。
这一发现源于对银河系中心附近一片巨大分子气体云的观测。研究人员发现,这片气体云发出的X射线特征与过去某次强烈的X射线耀发现象高度吻合,但这些辐射并非由宇宙射线撞击产生,而是更符合“反射”现象——分子云像镜子一样,将人马座A早期爆发时释放的高能辐射反射至今。科学家解释,银河系中心分布着多个大型分子云,它们如同天然的“反射面”,能够捕捉并延续黑洞活动的信号,为研究其历史行为提供了独特线索。
过去,受限于观测设备的能量分辨率,科学家虽能捕捉到类似迹象,却难以深入解析其光谱细节。此次突破得益于2023年发射的新一代X射线天文观测平台XRISM。该设备具备前所未有的能量分辨能力,可精确区分千分之一量级的能量差异,相较传统望远镜提升了近两个数量级。研究人员形容,这种进步如同从低清黑白影像跃升至高精度彩色成像,极大增强了对复杂天体物理过程的辨识能力。
密歇根州立大学的研究团队利用XRISM的数据,对气体云中的两条狭窄X射线发射线进行了精准测量。通过分析其能量分布和谱线形态,并结合已有的射电波段数据,他们成功推断出气体云的运动状态。同时,团队排除了宇宙射线激发的可能性,确认观测到的信号确为人马座A历史爆发的“回声”证据。这一成果已于近期发表于《天体物理学杂志快报》。
科学家指出,通过对比不同位置分子云中“回声”信号的时间延迟和强度变化,可以逐步还原人马座A在过去千年间的活动序列。这种方法类似于利用声音回响判断空间结构,为重建黑洞的动态演化历史提供了全新路径。例如,若某片分子云距离黑洞较远,其反射的信号会因传播时间更长而出现延迟;而信号强度的变化则可能反映黑洞爆发能量的衰减过程。
参与研究的天文学家斯蒂芬·迪克比表示:“我们只是有幸以全新的方式处理这些数据并解答长期疑问的研究者。作为天文学工作者,最令人振奋的时刻莫过于意识到自己是第一个以如此视角凝视这片天空的人。”目前,这项研究被视为XRISM投入运行后展现其科学价值的首批重要成果之一。随着后续观测任务的持续推进,该设备将在X射线波段打开更多未知领域,助力揭示宇宙深处隐藏的高能现象及其演化规律。











