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人类拍摄到的第一个黑洞正通过“光剑”喷射流损失大量能量

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人类拍摄到的第一个黑洞正通过“光剑”喷射流损失大量能量
人类拍摄到的第一个黑洞正通过“光剑”喷射流损失大量能量

事件视界望远镜是一个由八个地面射电望远镜组成的行星级阵列,通过国际合作打造,捕捉到了这张M87星系中心超大质量黑洞及其阴影的图像。(图片鸣谢:dprenvip.com/EHT协作)

(奇点天文dprenvip.com)据美国太空网(Sharmila Kuthunur):几年前,天文学家第一次看到了一片长期以来被认为不可见的宇宙黑暗——黑洞,一种强大而难以捉摸的野兽,密度如此之大,甚至连光都无法逃脱其引力。

众所周知,黑洞会吞噬一切靠近它们的东西——气体、恒星、行星甚至同类黑洞。但是星系M87中这个模糊的,甜甜圈状的黑洞(后来被AI微调成一个瘦环)正在慢慢打破黑洞的刻板印象。首先,它似乎是通过损失能量来回馈宇宙。

两个月前,这个距离地球大约5500万光年的超大质量黑洞,被称为M87*,被使用事件视界望远镜(EHT)进行了研究,该望远镜结合了来自全球多个射电望远镜的数据,制作了一个地球大小的虚拟望远镜。观测显示M87*在旋转,拖着它的磁场和附近的时空结构。

本月早些时候,天文学家分析了EHT在2021年获得的黑洞图像,发现它的磁场足够强,有时可以阻止它吞噬附近的物质。

现在,该团队的一个子集对图像进行了新的分析,揭示了磁场也是导致旋转黑洞减速的原因,就像旋转的陀螺随着时间的推移而减速一样。

“我们可以肯定地说,2021年的EHT图像显示能量正在黑洞附近流出,”安德鲁·切尔告诉Space.com,他是新泽西普林斯顿大学的天体物理学家,也是这项新研究的第一作者。“我们需要未来更高灵敏度的图像来100%确定能量是否从黑洞表面流出。”

该研究的合著者、田纳西州范德比尔特大学的亚历山德鲁·卢普斯卡在一份声明中说,在这个自我制动过程中,向太空深处释放的能量就像“百万光年长的绝地光剑”一样,通过被称为相对论射流的结构流出,这种射流的长度是我们银河系的10倍。

“如果你把地球全部变成梯恩梯,并让它每秒钟爆炸1000次,持续数百万年,这就是我们从M87中获得的能量,”普林斯顿大学的研究合著者乔治·王说。

黑洞会失去能量这一事实是爱因斯坦相对论的预言之一。科学家们知道一些能量损失可能是由磁场引起的,但他们不知道这个过程是如何展开的。

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旋转的金色气体和尘埃显示了M87中心超大质量黑洞周围的极化磁场,正如事件视界望远镜在2021年获得的合成图像所示。(图片鸣谢:dprenvip.com/EHT协作)

这项新研究的发现表明,从黑洞中涌出的能量沿着其磁场方向离开。研究小组也在考虑一种纯理论但令人兴奋的可能性,即从M87*推出的能量可能会流入另一个黑洞。

也有可能是能量外流推动了黑洞的喷射,之前的研究显示这种变化周期为11年。模型显示,离开黑洞的能量与喷流需要的能量相似,尽管天文学家还不能完全确定。

未来对M87*和EHT的观测可能会让他们更接近一个明确的答案。下一代EHT也在研发中,预计将在虚拟望远镜网络中增加更多天线,以获得更清晰的图像,甚至可能是黑洞的视频。

“我认为黑洞极有可能为喷气式飞机提供动力,但我们无法证明这一点,”Lupsasca说。“还没有。”

这项研究发表在上周的《天体物理学杂志》上。




本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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