银河系正中间那个大黑洞,到底叫啥名字?
说出来你可能不信——它还真有个名字,而且不是那种冷冰冰的编号,它叫人马座A*,读作“人马座A星”,那个星号可不是装饰,得读出来,所以口语里常听到的是“人马座A-star”。
我第一次听到这个名字的时候也在想,怎么黑洞还有星号后缀,搞得像什么注册账号必须加的特殊字符,后来查了一圈资料才发现,天文学家们1954年发现银河系中心有个很强的射电源,就把它归类到人马座方向,标了个“人马座A”,再后来发现,这个射电源里头,最核心的那个致密天体才是真正的超大质量黑洞,就用星号来表示“这里面有个特别的东西”——你看,命名过程就这么随意又浪漫。
Sgr A* 这个缩写,到底怎么来的
写论文的时候,天文学家也觉得“人马座A*”太长,于是就有了简称:Sgr A*,Sgr是Sagittarius的缩写,就是黄道十二宫里那个半人半马的射手座,所以有时候也会看到有人写成“射手座A*”,但其实指的都是同一个东西。
这里有个容易搞混的地方,稍微说一下:
- 人马座A:指银河中心那个比较大的射电辐射区域,范围比黑洞本身大得多。
- 人马座A*:专指这个区域核心的那个超大质量黑洞本身。
- Sgr A*:论文和新闻里最常用的缩写,三个字符解决所有问题。
它离我们多远,质量有多大?
如果你现在站在地球上看夜空,得朝着人马座方向去找,当然肉眼是看不到黑洞本身的——别想了,它被厚厚的尘埃和气体遮着,只有射电波和X射线能穿过来,它离我们大概27,000光年,这个距离什么概念呢?就是说你现在看到它周围那些恒星的运动,其实是2万7千年前发生的事。
质量数据最近几年更新了好几版,因为观测精度一直在提高,根据事件视界望远镜(EHT)在2017年那波观测的数据,现在公认的质量大约是:
| 质量 | 约410万倍太阳质量 |
| 视界直径 | 约2,400万公里(大概是水星轨道半径的40%) |
| 距离 | 约27,000光年 |
410万个太阳摞在一起那种密度,想象一下,整个银河系上千亿颗恒星,就围着这么个小不点转,说是小不点,其实2400万公里的视界直径搁太阳系里也够塞好几个行星轨道了。
那张“甜甜圈”照片是怎么回事
2022年5月12号,事件视界望远镜(EHT)合作组开全球发布会,公布了人马座A*的第一张“照片”,打引号是因为它不是光学照片,而是用射电波段成像出来的,当时满屏都在刷“黑洞甜甜圈”,看着确实像——中间是暗影,外面一圈暖黄色的光环。
这张照片的意义在于:确认了银河系中心确实存在一个超大质量黑洞,在此之前我们都是通过恒星的轨道间接推断的——尤其是那颗叫S2的恒星,绕着一个看不见的东西转,轨道速度飙到每秒好几千公里,不是黑洞根本解释不了,照片出来以后,直接验证了广义相对论对这个级别黑洞的预言。
命名背后那几个人
有个细节挺有意思。“人马座A*”这个名字是1974年被正式提出的,命名人是天文学家罗伯特·布朗(Robert L. Brown),据说他当时用星号就是为了表示核区的激发态,视觉上也像个简洁的符号,结果这个星号就成了天文学里最著名的一个星号。
1969年的时候,马丁·赖尔(Martin Ryle)和安东尼·休伊什(Antony Hewish)因为射电天文学方面的研究拿了诺贝尔物理学奖,他们最早精确测量了人马座A的位置,后来1974年布鲁斯·巴利克(Bruce Balick)和罗伯特·布朗用更高分辨率的射电观测确认了那个致密核心,布朗就在那时候给出了Sgr A*这个命名,说到底,命名权有时候就是这么简简单单一锤子买卖。
人类给黑洞取名,就这么点套路
黑洞命名其实挺朴素的,要么按天区来——比如人马座A*、M87*(室女座一个星系里的黑洞);要么带点编号——比如天鹅座X-1,是最早确认恒星级黑洞的地方;要么就是探测任务冠名,但银河系中间这位不需要蹭谁的热度,自己本来就属于全人类最熟悉的那个黑洞。
有意思的是,很多中文报道里会把Sgr A*写成人马座A*、射手座A*或者银河系中心黑洞混着来,其实都是一个家伙,看你习惯叫大名还是喊昵称了。
话说回来,每次想到这事儿还是忍不住感慨——我们在银河郊区一颗不起眼的恒星边上,造了些望远镜,折腾了几十年,硬是把躲在前方那道雾墙后面、被层层星际尘埃裹着的超大质量黑洞给拍下来了,它这么安静地待在那里,偶尔吞一团气体打个小小的嗝,而我们居然能隔两万七千光年认出它来,还给它起好了名字,这种感觉怎么说呢,大概就是宇宙尺度的“别来无恙”吧。
