M77星系超大质量黑洞过去始终被尘埃遮挡,如今终于确认位置

距离地球约4,700万光年的M77星系中心,一个超大质量黑洞终于被发现隐藏在浓厚尘埃云内。几十年来,黑洞藏在这片尘埃云的哪里一直是个谜,但科学家现在使用来自VLTI的详细数据测量云中各点温度,终于抓出超大质量黑洞的位置。

活跃星系核(active galactic nuclei,AGN)包含各种类型,有些会释放无线电波,有些则不会;有些在可见光下发出明亮光芒,有些则比较柔和,比如M77星系。由于外观种类细分太多,因此天文学家推出AGN统一模型,指出虽然活跃星系核存在差异,但它们都具有相同的基本结构:一个被浓厚尘埃环包围的超大质量黑洞,活跃星系核所有外观差异,都取决于我们从地球观察黑洞与尘埃环的方向、角度不同,假如尘埃环厚到遮挡黑洞,某些条件下甚至可以完全隐藏黑洞。

梅西耶77(也称M77、NGC 1068)是距离地球4,700万光年的一个棒旋星系,也是一个有活跃星系核(AGN)的活跃星系,但在可见光波段下被温暖尘埃屏蔽,而天文学家对于尘埃是否可以完全隐藏一个黑洞、导致该活跃星系核在可见光波段的亮度不如其他活跃星系核,仍存在疑问。

现在得益于安装在甚大望远镜干涉仪(Very Large Telescope Interferometer,VLTI)上的MATISSE仪器,荷兰莱顿大学天文学家Gámez Rosas团队搭建出黑洞强烈辐射引起之尘埃温度变化,不只找到浓厚的宇宙尘埃气体环,还确认超大质量黑洞藏于其中的位置,终于解开科学家多年困扰、也提供重要证据支持AGN统一模型。

这些发现或将有助于确定银河系中心超大质量黑洞人马座A* 的历史,并分析活跃星系核与星系之间的相互作用。新论文发布在《自然》(Nature)期刊。

(首图来源:欧洲南方天文台)