拍攝黑洞的望遠鏡發佈了黑洞“打噴嚏”照片:裡面有一處意外
2020年04月08日07:21

原標題:拍攝黑洞的望遠鏡發佈了黑洞“打噴嚏”照片:裡面有一處意外

一個噴嚏氣流的威力,令疫情期間的我們戴上了口罩。其實,宇宙中的黑洞並非只會吞噬物質,也會“打噴嚏”,而且噴出的東西接近光速,長度可達數萬光年。

去年4月初,“事件視界望遠鏡”(EHT)公佈了人類首張黑洞照片。時隔近一年後,該國際科學組織發佈了黑洞的“打噴嚏”照片:一股從超大質量黑洞附近噴射而出的相對論性噴流。

神秘的相對論性噴流本質上是超強等離子體。從這張照片中,位於德國波恩的馬普射電天文研究所Jae Young Kim團隊得到有史以來最高解像度,從而發現一個意料之外的結構:黑洞“打噴嚏”還會拐彎,噴流並不是筆直的。

照片中的噴流出現在類星體3c279,是一個位於處女座的星系。它中心的一個光點異常明亮,不停閃爍。這說明,那裡有一個超大質量黑洞,不斷有氣體和星體落入它的勢力範圍,旋轉成一個熾熱高能的“吸積盤”。

研究人員估算,那個黑洞質量約為太陽的10億倍,在粉碎吞噬氣體和星體的過程中,它並非只進不出,而是會噴出兩股細細的、火焰狀的高速等離子體,甚至因為觀測角度的關係,會在視覺上呈現出超光速的幾何錯覺。

此前,錢德拉太空望遠鏡等也曾發現過類似的黑洞噴流,這次,EHT望遠鏡得到了史上最高的解像度,小於半光年,從而看到了一處意外的結構:

本該筆直的噴流,在底部呈現出了彎曲形狀。這是科學家首次發現噴流在垂直方向上的特徵,並且在2017年4月的幾天觀察期內出現了快速的變化。

Jae Young Kim說道:“這就好像你拆到俄羅斯套娃最裡面的那一個,發現了非常不同的形狀。”

噴流細節圖像的變化之快也令他感到困惑:“相對論性噴流展現出超光速運動,是一種視覺錯覺。但垂直的這塊,是全新的,需要仔細分析一下。”

該研究項目的主要設計者托馬斯•克里希鮑姆(Thomas Krichbaum)也表示,相對論噴流中出現大約20倍光速的橫向視覺運動,很難簡單解釋。這暗示傳播中的等離子體存在不穩定性。

EHT由分佈在世界各地的8台望遠鏡組成陣列,使用一種叫做甚長基線干涉測量(VLBI)的技術協同工作,形成一個有效口徑等於地球直徑的大望遠鏡,解像度相當於月球上宇航員能看到地球上的一隻橙子。

受到新冠肺炎疫情的影響,EHT取消了今年3月、4月的觀測活動,正在全力分析來自銀河系中心黑洞,以及半人馬座A、OJ 287和NGC 1052等活動星系的數據。關於黑洞“打噴嚏”會拐彎這點,也在後續研究中。

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