超重黑洞假说

观测历史

参考

人马座A*（Sagittarius A*，简写为Sgr A*，中国也成为锑星）是位於银河系银心一个非常光亮及致密的无线电波源，大约每11分钟旋转一圈，属於人马座A的一部份。人马座A*很有可能是离我们最近的超重黑洞的所在，因此也被认为是研究黑洞物理的最佳目标。

超重黑洞假说

多个研究队都尝试利用甚长基线干涉仪（VLBI）以无线电频谱拍摄人马座A*的成像。以现今最高解像的量度（即波长1.3毫米），人马座A*约有37微角分的大小。按距离26000光年来计算，人马座A*的直径为4400万公里。地球与太阳的距离约为1亿5千万公里；而水星最接近太阳的距离则为4600万公里。

若人马座A*正正座落在黑洞的中央，其大小会因重力透镜效应而被放大。根据广义相对论，若以4百万太阳质量的黑洞来比较，人马座A*的可观测大小最少也是该黑洞史瓦西半径的5.2倍。但是4百万太阳质量的黑洞约有52微角分，以人马座A*的37微角分来看，其大小明显大了很多，所以相信人马座A*的放射源并非在洞的中心，而是在周边接近事件视界的光亮点，有可能是在吸积盤或由吸积盤喷出的相对论性喷流。

人马座A*的质量估计为431 ± 38万、或410 ± 60万太阳质量。设这些质量被限制在4400万公里直径的球体内，其密度将会比以往估计的高出10倍。尽管可能有其他理论能解释这种质量及大小，但人马座A*萎缩成一个超重黑洞的时间应比银河系的寿命短。

现时所见的并非黑洞本身，但观测纪录显示应有一个黑洞位於人马座A*附近。所探测到的无线电波及红外线能量，乃是从掉入黑洞时被加热至几百万度的气体及尘埃 所发出。黑洞本身相信只会发出霍金辐射。

观测历史

人马座A*最早在1974年2月被发现。对其观测主要依靠光变观测。

马克斯·普朗克地外物理学研究所（Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics）由Rainer Sch搀攀氀所带领的国际研究队观测了接近人马座A*的星体S2达十年，於2002年10月16日公布人马座A*为一大质量致密体的证据。从S2的克卜勒轨道计算，人马座A*的质量为260 ± 20万太阳质量，半径为120天文单位。期後的观测估计人马座A*的质量应为410万太阳质量，体积半径少於45天文单位。

於2004年11月，天文学家发现可能是中介质量黑洞的GCIRS 13E，其轨道距人马座A*约3光年。GCIRS 13E的质量为1300太阳质量，属於有7个恒星的星团。这次观测支持了超重黑洞会吸收周边较细小黑洞及星体来增长的说法。

经过观测人马座A*约16年，相信其质量为431 ± 38万太阳质量。研究人员莱因哈德·根舍（Reinhard Genzel）认为已有初步证据证明超重黑洞的存在。

参考

1 1.01.1SIMBED Sagittarius A*

2 2.02.12.2Gillessen, Stefan; et al.. Monitoring stellar orbits around the Massive Black Hole in the Galactic Center. Astrophysical Journal. 2009, 692: 1075-109. doi:10.1088/0004-637X/692/2/1075.

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5The New Tourist's Guide to the Milky Way | Space.comSgr A* is also probably rotating, making one full revolution about every 11 minutes.

6Reynolds, Christopher S.. Bringing black holes into focus. Nature. 2008, 455: 39. doi:10.1038/455039a.

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8 8.08.18.2Sheperd S. Doeleman, Jonathan Weintroub, Alan E. E. Rogers, Richard Plambeck, Robert Freund, Remo P. J. Tilanus, Per Friberg, Lucy M. Ziurys, James M. Moran, Brian Corey, Ken H. Young, Daniel L. Smythe, Michael Titus, Daniel P. Marrone, Roger J. Cappallo, Douglas C.J. Bock, Geoffrey C. Bower, Richard Chamberlin, Gary R. Davis, Thomas P. Krichbaum, James Lamb, Holly Maness, Arthur E. Niell, Alan Roy, Peter Strittmatter, Daniel Werthimer, Alan R. Whitney and David Woody. Event-horizon-scale structure in the supermassive black hole candidate at the Galactic Centre. Nature. 2008, 455(7209): 78. doi:10.1038/nature07245.

9Balick, B.; Brown, R. L.. Intense sub-arcsecond structure in the galactic center. Astrophysical Journal. Dec. 1, 1974, 194: 265-270 [2010年7月26日]. doi:10.1086/153242.

10Sch搀攀氀, R.. A star in a 15.2-year orbit around the supermassive black hole at the centre of the Milky Way. Nature. 2002, 419: 694. doi:10.1038/nature01121.

12Ghez, A. M.. The First Measurement of Spectral Lines in a Short-Period Star Bound to the Galaxy’s Central Black Hole: A Paradox of Youth. The Astrophysical Journal. 2003, 586: L127. doi:10.1086/374804.

13UCLA Galactic Center Group

Ian O'Neill. Beyond Any Reasonable Doubt: A Supermassive Black Hole Lives in Centre of Our Galaxy. Universe Today. 2008-12-10 [2009-11-12].