長久以來,位于銀河系中心的人馬座A*(Sagittarius A*)一直被視為宇宙中最“低調”的超大質量黑洞之一,其亮度遠低于同類天體,甚至被冠以“異常暗淡”的標簽。然而,一項基于新一代X射線天文臺觀測成果的研究,卻為這一“沉寂”的黑洞帶來了顛覆性認知——科學家推測,在數百年至一千年前,它可能曾爆發過劇烈的能量活動,而這一結論的線索,竟藏在銀河系中心一片分子云中。
這一發現得益于NASA與日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)于2023年聯合發射的XRISM空間望遠鏡。該望遠鏡憑借其突破性的能量分辨率,首次捕捉到銀河系中心一團巨大分子云發出的特殊X射線信號。研究團隊通過分析發現,這些信號并非由宇宙射線轟擊產生,而是與人馬座A*歷史上一次強烈的X射線耀發高度吻合,更像是黑洞爆發后“余波”的“回聲”。
傳統X射線望遠鏡的能量分辨率有限,通常只能區分約十分之一甚至百分之一的能量差異,難以解析復雜信號的精細結構。而XRISM的精度達到了千分之一級別,這一提升被研究人員形象地比喻為“從模糊的黑白影像升級為高清彩色畫面”。正是憑借這一優勢,科學家得以深入分子云內部,尋找黑洞活動的蛛絲馬跡。
密歇根州立大學的研究人員斯蒂芬·迪克比(Stephen DiKerby)團隊,利用XRISM對分子云中兩條極窄的X射線發射線進行了精確測量。通過分析其能量分布和線形結構,并結合此前射電觀測數據,團隊不僅確定了氣體云的運動狀態,還排除了宇宙射線干擾的可能性,最終確認這些信號源自人馬座A*的爆發“回聲”。
銀河系中心分布著多個大型分子云,它們如同天然的“反射鏡”,能夠保存黑洞早期活動的信號長達數百年甚至更久。迪克比比喻稱,通過比較不同距離處分子云的“回聲”特征,天文學家可以像利用回聲推測洞穴結構一樣,重建人馬座A*的歷史活動時間線。這一發現為理解超大質量黑洞的演化機制,以及銀河系自身的形成過程提供了全新視角。
“作為天文學家,最令人興奮的時刻之一,就是意識到自己成為了第一個以全新方式觀察宇宙的人。”迪克比在談及研究感受時表示。目前,這項成果已發表于《天體物理學雜志快報》,而XRISM的潛力才剛剛顯現——隨著后續觀測的推進,科學家期待它能揭開更多宇宙高能現象的神秘面紗。











