超大质量黑洞存在于大多数星系的中心，我们的银河系也不例外。但是许多其他星系都有高度活跃的黑洞，这意味着很多物质落入其中，在这种“喂食”过程中会发出高能辐射。另一方面，银河系的中央黑洞相对安静。来自美国宇航局红外天文学平流层观测站SOFIA的新观测结果正在帮助科学家们了解有源和安静黑洞之间的差异。
这些结果给出了关于银河系中心强磁场的前所未有的信息。科学家使用SOFIA的最新仪器，即高分辨率机载宽带相机，HAWC +来进行这些测量。
磁场是影响带电粒子路径的不可见力，并对整个宇宙中物质的运动和演化产生重大影响。但磁场不能直接成像，因此它们的作用尚不清楚。HAWC +仪器检测天体尘埃粒子发出的偏振远红外线，这是人眼看不到的。这些晶粒垂直于磁场排列。根据SOFIA的结果，天文学家可以绘制形状并推断出其他不可见磁场的强度，从而有助于可视化这种自然的基本力量。
“这是我们真正能够看到磁场和星际物质如何相互作用的第一个实例之一，”加州硅谷NASA艾姆斯研究中心大学空间研究中心天体物理学家Joan Schmelz指出，他是合着者。一篇描述观察结果的论文。“HAWC +是一个改变游戏规则的人。”
来自SOFIA的先前观察显示，在银河系的黑洞轨道上倾斜的气体和尘埃环，称为射手座A *(发音为“射手座A-星”)。但是新的HAWC +数据提供了该区域磁场的独特视图，这似乎可追溯该地区过去10万年的历史。
这些SOFIA磁场观测的详细信息在2019年6月的美国天文学会会议上公布，并将提交给天体物理学杂志。
黑洞的引力主导着银河系中心的动力学，但磁场的作用一直是个谜。用HAWC +进行的新观察表明，磁场强度足以约束气体的湍流运动。如果磁场引导气体使其流入黑洞本身，则黑洞活跃，因为它正在吃大量的气体。然而，如果磁场引导气体使其流入围绕黑洞的轨道，则黑洞是安静的，因为它不会吸收任何否则最终会形成新恒星的气体。
研究人员将来自SOFIA摄像机的中红外图像与新的流线相结合，可以显示磁场的方向。蓝色y形结构(见图)是朝向黑洞落下的温暖材料，其位于y形的两个臂相交的位置附近。在图像上分层磁场结构表明磁场遵循尘埃结构的形状。每个蓝色臂都有自己的场分量，与环的其余部分完全不同，以粉色显示。但是也有一些地方可以远离主要的灰尘结构，例如环的顶部和底部端点。
“磁场的螺旋形状将气体引导到黑洞周围的轨道上，”美国宇航局喷气推进实验室的科学家达伦·道威尔说，他是HAWC +仪器的首席研究员，也是该研究的主要作者。“这可以解释为什么我们的黑洞很安静，而其他黑洞则很活跃。”
新的SOFIA和HAWC +观测有助于确定超大质量黑洞的极端环境中的物质如何与其相互作用，包括解决为什么银河系中心黑洞相对微弱而其他星系中的黑洞如此明亮的长期问题。