神秘的宇宙线正从银河系的怪物黑洞中伸出

　　银河中心的图像，带有所有细丝的彩色编码位置角度。(图片鸣谢:法尔哈德·尤瑟夫-扎德/西北大学)

　　据美国太空网（基思·库珀）：银河系充满了从银河系中心的超大质量黑洞延伸出来的宇宙线。

　　南非的MeerKAT望远镜进行的新的无线电观测显示，数百条气体细丝，每条长度为5-10光年，排列在星系中心，沿着星系平面向外辐射，就像自行车车轮上的辐条，我们星系的黑洞位于轮毂处。

　　西北大学的法尔哈德·尤瑟夫-扎德在一份声明中说:“突然发现一批新的结构似乎指向黑洞，这令人惊讶。”。“我们发现这些细丝不是随机的，而是似乎与我们黑洞的流出相联系。”

　　1984年，法尔哈德·尤瑟夫-扎德在人马座A*附近发现了垂直于银道面(将银河系分为“上半部分”和“下半部分”的假想线)的巨大、纤细的磁性细丝，人马座A *是我们银河系核心的黑洞，比我们的太阳大400多万倍。但是他新发现的看起来像莫尔斯电码的点和破折号的水平螺纹细丝让人大吃一惊。

　　“我们一直在思考垂直细丝及其起源，”优素福-扎德说。“我习惯了它们是垂直的。我从未想过在(银河系的)平面上可能还有其他人。”

　　尽管表面上有相似之处，但这两种类型的灯丝本质上是不同的，优素福-扎德怀疑它们有不同的起源。

　　例如，大约150光年长的垂直细丝要大得多，并不专门指向黑洞，而是成对成簇出现。它们数以千计，充满了几乎以光速运动的粒子。

　　另一方面，只发现了几百条水平细丝，而且它们都位于黑洞的一侧。它们似乎是由温暖的分子气体发出的热辐射发出的，鉴于它们径向远离黑洞，可能意味着物质直接从人马座A*本身流出。

　　尤塞夫-扎德估计，这些水平丝状体可能只有600万年的历史，而且“它们肯定起源于几百万年前发生的一次活动的某种外流”。这似乎是流出的物质与附近物体相互作用的结果。”

　　位于银河系核心的人马座A*的视界望远镜图像。(图片来源:EHT合作。)

　　这些细丝能告诉我们关于人马座A*的什么，最终可能是非常深刻的。着名理论家约翰·惠勒(John Wheeler)提出的“无毛定理”(no-hair theorem)认为，黑洞只能由三个属性来定义:质量、角动量(黑洞自旋的旋转动量)和电荷。

　　由于预计黑洞不会携带特别强的电荷，这意味着黑洞实际上只由它们的质量和自旋来定义，而没有其他特征(即它们没有头发)。对于人马座A*，我们已经知道了它的质量——410万倍于我们太阳的质量——但是它的自转却不太为人所知，被认为不超过光速的10%。

　　“通过研究[细丝]，我们可以了解更多关于黑洞的旋转和吸积盘的方向，”优素福-扎德说。后者可以告诉我们更多关于人马座A*是如何以离它太近的物质为食的。

　　尤塞夫-扎德对这些发现感到惊讶，这表明关于银河系中心和黑洞与银河系其他部分的相互作用还有很多要了解。

　　“我们的工作永远不会完成，”他说，“我们总是需要进行新的观察，不断挑战我们的想法，并加强我们的分析。”

　　这些发现发表在6月2日的《天体物理学杂志快报》上。