X线天文成像：探测到黑洞旋转的“风暴眼”！

科学家们首次深入到了围绕超大质量黑洞旋转的“风暴眼”区域，对这一宇宙巨兽周围动荡且剧烈的环境进行了前所未有的调查。这一突破得益于日本宇航开发机构（JAXA）与美国NASA联合开展的X射线成像与光谱任务（XRISM）。相关研究成果近日已发表在Nature上。

天文学家此前虽能通过X射线图像看到超大质量黑洞影响周围气体的样本，但这些图像仅是这一动态过程的静态快照。XRISM通过测量高温气体的X射线能量，呈现了比以往更动态的黑洞影响图景。
“每个超大质量黑洞都仿佛处于自己风暴的眼中。在XRISM之前，我们只能看到风暴的画面，现在我们可以测量旋风的速度，”芝加哥大学团队成员安妮·海因里希表示。

超大质量黑洞被认为是所有星系中心的“饕餮食客”，其质量可达太阳的数百万甚至数十亿倍。它们巨大的引力搅动周围的气体、尘埃，甚至邻近的恒星。该团队研究的对象包括天文学爱好者熟悉的M87*黑洞——人类首个拍摄到图像的黑洞。XRISM聚焦于M87*周围区域，发现了该星系团中迄今为止最强的湍流。
“离黑洞最近的地方速度最高，远离黑洞后速度迅速下降，”团队成员汉娜·麦考尔说，“最快的运动可能是湍流涡旋和外流冲击波共同作用的结果。”

团队还研究了英仙座星系团中气体的运动，揭示了超大质量黑洞对气体速度产生的“推力”，以及星系合并对气体运动的驱动。这可能解释了为何星系团核心恒星密度低于预期：如果被追踪的运动气体的能量转化为热量，将阻止气体云冷却坍缩形成恒星。“湍流是超大质量黑洞与其环境之间能量交换的必要组成部分，”麦考尔补充道。
XRISM的持续观测，正为解开黑洞与宿主星系共同演化的核心谜团提供关键线索。
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