质量黑洞|EHT再获新发现!特大质量黑洞喷流揭开神秘面纱
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去年的一次全球联合科学研究活动创造了历史——初次面世 。 如今 , 我们又更进一步地拍摄到了特大质量黑洞喷流的图像 。
钱德拉X射线天文台 M87星系核特写 (NASA/CXC/维拉诺瓦大学/J·尼尔森)
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特大质量黑洞的图像(EHT合作组织) 图源:
这个特大质量位于一颗光学剧变类星体3C 279的中心 , 距离地球大约50亿光年 。 类星体是已知最亮的宇宙天体之一 , 在星系的核心位置存有庞大的黑洞 。 而在吸积盘内侧靠近黑洞视界的地方 , 随着气体掉入黑洞会放出巨大的能量辐射 。
最新发表的研究成果实际源于事件视界望远镜(EHT)合作组织在2017年4月进行的一次开创性的黑洞观测行动 。 3C 279就是那次观测的四个二级目标对象之一 。 今年 , 我们终于获得了激动人心的成果 。
我们知道 , 当物质被吸入特大质量黑洞时 , 物质周围的气体和尘埃会至临近光速 。 由此 , 黑洞产生了 , 这种喷流的粒子拥有已知宇宙中的最快速度 。
半人马射电源A 星系喷流和射电瓣延伸至中心区域外的图片(图源:)
来自: NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al./MPIfR/ESO/WFI/APEX/A.Weiss et al.
M87*的艺术图像 , 展示了相对论性喷流以及周围的超热物质()
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这是EHT团队极尽详细分析研究的喷流之一 , 科学家们循着它的轨迹一直追踪到了黑洞3C 279的吸积盘 。 从图片看上去可能有些模糊 , 但在实际数据中蕴藏着大量信息 。
3C 279黑洞喷流
首先一点 , 研究团队揭示了一个惊人的发现:虽然理论上黑洞喷流的形状应该是笔直的 , 但数据显示在喷射流的基点可能存在弯曲形态 , 同时还伴有一个垂直于喷流方向的细长结构 。
“这种形态可以解释为一种显著分辨率的喷射基点 , 或是喷射入空间的弧状喷流 。 ”事件视界望远镜组织在他们的报告中如是写道 。 这份报告共同署名的作者达351名之多 。
而且由于观测持续了好几天 , 研究人员还发现了一些细微变化 。 此前研究员曾做过吸积盘的旋转模型和物质掉入黑洞被分解的模拟 , 但从没有直接观测到过 , 而这些细微变化很可能就是证实预测模型的确凿证据 。
J.Y.Kim(马克斯·普朗克射电天文研究所)/波士顿大学耀变体小组(甚长基线阵列和全球毫米波甚长基线干涉阵列)/事件视界望远镜合作组织
3C 279被EHT团队选为研究对象之一并不令人意外 。 去年被我们荣幸发现了特大质量黑洞的M87星系 , 实际上是一个相对微弱的伽马射线发射源 。
而诸如3C 279这样具有强能量的活动星系核 , 往往拥有更大的光度距离 , 这意味着它们在夜空中更难被分辨出来 。 不过 , 3C 279是我们所观察到的最亮的伽马射线源之一 , 并且它还是一种耀变体 , 也就是说在朝着地球的方向上具有高能量、高变性的喷流 。
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