當(dāng)前關(guān)注：韋伯望遠(yuǎn)鏡拍攝的斯蒂芬五重星系圖像中隱藏著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞

(資料圖)

這張韋伯圖像是由兩個(gè)儀器--NIRCam和MIRI--的數(shù)據(jù)組合而成的，它既顯示了閃亮的星系，也顯示了正在誕生新星的塵埃和氣體區(qū)域。不過(guò)，如果仔細(xì)分析這張圖片的各個(gè)層次，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中隱藏著一個(gè)驚喜。

位于星系群頂端的NGC 7319是一個(gè)活躍星系核的宿主，這意味著在一個(gè)星系的中心有一個(gè)非常明亮和繁忙的區(qū)域。在這個(gè)星系的中心是一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞，它逐漸吞噬著落過(guò)其事件視界的物質(zhì)，間接地發(fā)出了光，而它周圍的物質(zhì)則撞在一起，變得很熱。這個(gè)“怪物”黑洞的質(zhì)量是我們太陽(yáng)的2400萬(wàn)倍。

幾乎所有的星系在其中心都有這些超大質(zhì)量黑洞，但像其他類型的黑洞一樣，它們無(wú)法被直接觀察到。然而，在觀察斯蒂芬五重星系時(shí)，韋伯科學(xué)家能夠通過(guò)觀察它周圍的氣體來(lái)研究這個(gè)黑洞。當(dāng)氣體在超大質(zhì)量黑洞周圍移動(dòng)時(shí)，它變得很熱，科學(xué)家們能夠使用韋伯的光譜儀來(lái)研究它。這些儀器的工作原理是將來(lái)自一個(gè)天體的光線分解成不同的波長(zhǎng)。通過(guò)觀察哪些波長(zhǎng)的光被吸收，科學(xué)家們可以計(jì)算出一個(gè)天體是由什么構(gòu)成的。

在這種情況下，他們可以利用韋伯的NIRSpec儀器看到黑洞周圍氣體中的幾個(gè)關(guān)鍵成分：原子氫，他們可以追蹤到遠(yuǎn)離黑洞的氣體結(jié)構(gòu)；鐵離子，指向擁有最熱氣體的區(qū)域；以及分子氫，它寒冷而密集，為黑洞提供“燃料”。

研究人員還使用了中紅外儀器MIDI中的一個(gè)光譜儀來(lái)觀察黑洞周圍的氣體是如何被黑洞的輻射電離的，跟蹤氣體向天體和遠(yuǎn)離天體的運(yùn)動(dòng)。“通過(guò)使用NIRSpec，科學(xué)家們獲得了關(guān)于黑洞及其外流的前所未有的信息，”韋伯科學(xué)家寫(xiě)道。“研究這些相對(duì)較近的星系有助于科學(xué)家更好地了解更遙遠(yuǎn)的宇宙中的星系演變。”