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這位藝術家的插圖描繪了一項關於我們銀河係中心的超大質量黑洞人馬座A*（縮寫為Sgr A*）的新研究結果。正如我們最新的新聞稿中所報道的那樣，這一結果發現Sgr A*旋轉如此之快，以至於它扭曲了時空——即時間和三維空間——以便它看起來更像一個足球。致謝:uux.cn/錢德拉X射線中心
（神秘的地球uux.cn）據錢德拉x光中心（梅根·瓦茨克，喬納森·迪爾）：根據一項新的研究，銀河係中心的超大質量黑洞旋轉如此之快，以至於它周圍的時空扭曲成一個看起來像足球的形狀。這項研究使用了來自美國國家航空航天局錢德拉X射線天文台和美國國家科學基金會卡爾·g·詹斯基甚大陣列（VLA）的數據。
天文學家將這個巨大的黑洞稱為人馬座A*（簡稱Sgr A*），它位於我們銀河係的中心，距離地球約26，000光年。
黑洞有兩個基本屬性:質量（重量）和自旋（旋轉速度）。確定這兩個值中的任何一個都可以告訴科學家關於任何黑洞及其行為的大量信息。
一組研究人員應用了一種新方法，該方法使用X射線和無線電數據，根據物質流向和遠離黑洞的方式來確定Sgr A*的旋轉速度。他們發現Sgr A*以角速度（每秒鍾的轉數）旋轉，約為最大可能值的60%，這是由不能超過光速的物質設定的極限。
過去，不同的天文學家使用不同的技術對Sgr A*的旋轉速度進行了其他幾種估計，結果從Sgr A*完全不旋轉到它幾乎以最大速度旋轉不等。
“我們的工作可能有助於解決我們銀河係的超大質量黑洞旋轉速度的問題，”賓夕法尼亞州立大學的露絲·戴利說，她是這項新研究的主要作者。“我們的結果表明Sgr A*正在非常迅速地旋轉，這很有趣，並且具有深遠的影響。”
旋轉的黑洞在旋轉時會拉動“時空”（時間和三維空間的組合）和附近的物質。旋轉黑洞周圍的時空也被壓扁了。從頂部俯視黑洞，沿著它產生的任何噴流的桶，時空是一個圓形的形狀。然而，從側麵觀察旋轉的黑洞，時空形狀像一個足球。旋轉越快，足球越平。
黑洞的旋轉可以作為一種重要的能量來源。旋轉的超大質量黑洞在其自旋能量被提取時可以產生準直外流，即狹窄的物質束（如射流），這要求黑洞附近至少存在一些物質。
由於Sgr A*周圍的燃料有限，這個黑洞在最近幾千年裏一直相對平靜，噴流相對較弱。然而，這項工作表明，如果Sgr A*附近的物質數量增加，這種情況可能會發生變化。
“一個旋轉的黑洞就像發射台上的火箭，”來自加拿大溫尼伯馬尼托巴大學的合著者Biny Sebastian說。“一旦材料足夠接近，就像有人給火箭加了燃料並按下了‘發射’按鈕。”

人馬座A*及其周圍區域的錢德拉X射線圖像。鳴謝:uux.cn/美國國家航空航天局/CXC/威斯康星大學/白等。
這意味著在未來，如果物質的屬性和黑洞附近的磁場強度發生變化，黑洞旋轉的巨大能量的一部分可能會驅動更強大的外流。如果恒星離Sgr A*太近，這種源物質可能來自氣體或被黑洞引力撕裂的恒星殘餘。
來自密歇根州立大學的合著者梅根·多納休說:“由星係旋轉的中央黑洞提供動力和準直的射流可以深刻影響整個星係的氣體供應，從而影響恒星形成的速度甚至是否可以形成。”“在我們銀河係黑洞周圍的X射線和伽馬射線中看到的‘費米氣泡’表明黑洞可能在過去很活躍。測量我們黑洞的自旋是對這一場景的重要測試。”
為了確定Sgr A*的自旋，作者使用了一種基於經驗的理論方法，稱為“外流法”，該方法詳細描述了黑洞自旋與其質量、黑洞附近物質的性質和外流性質之間的關係。
準直流出產生無線電波，而黑洞周圍的氣體盤負責X射線發射。通過這種方法，研究人員將錢德拉和VLA的數據與其他望遠鏡對黑洞質量的獨立估計結合起來，以限製黑洞的旋轉。
“我們對Sgr A*有特殊的看法，因為它是離我們最近的超大質量黑洞，”來自加拿大蒙特利爾麥吉爾大學的合著者Anan Lu說。“雖然現在很平靜，但我們的工作表明，在未來，它將對周圍物質產生難以置信的強大影響。這可能在一千年或一百萬年後發生，也可能在我們有生之年發生。”
這項研究發表在《皇家天文學會月刊》上。