天文學家公布最新黑洞照!為揭開黑洞噴流之謎提供重要線索

近日,事件視界望遠鏡(EHT)項目公布了一張全新黑洞照,這一次的主角依然是橢圓星系M87中心黑洞。

兩年前,事件視界望遠鏡項目向全世界公布了人類史上首張黑洞照片,引發廣泛關注與熱議,這張極具跨時代意義的照片向我們展現了橢圓星系M87中心的超大質量黑洞。這個黑洞距離地球約5500萬光年,質量高達太陽65億倍,

現在,事件視界望遠鏡項目的最新成果出爐,讓M87中心黑洞喜提新頭像。

臺北時間2021年3月24日22:00,事件視界望遠鏡項目為我們認識M87中心黑洞提供了全新視角——它在偏振光下的面貌。雖然這次的成果遠遠沒有上一次轟動,但重要性卻有過之而無不及,


我們可以看到,相比于首張黑洞照,新照片中M87中心黑洞增添了一頭秀發,就像用了飛柔般絲滑。實際上,這些線條標示了偏振的方向,記錄著光的偏振資訊。

需要指出的是,合成兩張照片使用的都是事件視界望遠鏡于2017年收集的同一批數據。自2019年公布首張黑洞照之后,天文學家們沒有停止腳步,對這批數據進行了更深入的研究,發現M87中心黑洞相當一部分光是偏振的。

研究人員介紹道,這項工作是一個重要的里程碑——這些偏振光所攜帶的資訊,能夠幫助我們更好地理解首張黑洞照背后的物理機制。由于獲取和分析數據涉及復雜的技術,得到這張全新的偏振圖像耗費了多年工作,

當光線通過偏振片,或從太空中存在磁場的高溫區域發射時,就會發生偏振。顯然,黑洞周圍的偏振光是受磁場作用的結果。這些偏振光有助于天文學家繪制出黑洞邊緣的磁力線,而磁場又與神秘的黑洞噴流息息相關,因此,這些觀測結果為我們理解黑洞噴流提供了重要線索。


““最新公布的偏振圖像是理解磁場如何讓黑洞吞噬物質并爆發強大噴流的關鍵。”事件視界望遠鏡項目成員,NASA哈勃研究員安德魯·查爾(Andrew Chael)表示,

很早之前,天文學家就發現橢圓星系M87中心爆發出一道令人嘆為觀止的高能等離子噴流,向外延伸至少5000光年,速度達到相對論速度(接近光速),這是該星系最神秘且最具活力的特征之一。


這道驚人噴流的始作俑者是M87中心黑洞,天文學家認為,靠近黑洞邊緣的大多數物質都會落入黑洞,但一些粒子在被捕獲前瞬間逃逸,以噴流的沖向形式太空。

為了更好地理解這個過程,天文學家需要依賴關于黑洞周圍物質行為的不同模型,但他們仍不清楚強大的噴流是如何從星系中心噴射而出,也不知道物質究竟如何落入黑洞。事件視界望遠鏡項目發布的黑洞在偏振光下的圖像,讓天文學家首次見證了黑洞邊緣的情況,物質流入與噴流爆發就在這里發生相互作用,

研究人員發現,只有以強磁化氣體為特征的理論模型才能解釋黑洞噴流現象。觀測結果表明,黑洞邊緣的磁場足夠強大,得以將一部分受到強大引力牽引的高溫氣體推回去,而那些順利通過磁場的氣體才能向內旋進黑洞的事件視界。


相關研究成果已經通過兩篇獨立論文發布在《 天體物理學雜志通訊 》上,

事件視界望遠鏡能夠取得如此非凡的成就,還得益于它無與倫比的分辨率。要知道,事件視界望遠鏡并不是一臺獨立的望遠鏡,而是由位于美國、墨西哥、智利、法國、格陵蘭島和南極的八大射電望天文臺聯合組成的,口徑堪比地球大小的超級陣列,它的分辨率相當于測量月球表面信用卡長度所需的分辨率,


隨著技術升級與觀測站的新增,事件視界望遠鏡的性能還在不斷發展,未來將為我們揭示更多關于黑洞的奧秘。

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