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    拍攝黑洞的望遠鏡發佈了黑洞「打噴嚏」照片 :裏面有一處意外

    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 ,那裏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裏面的那一個 ,發現了非常不同的形狀 。」

    噴流在幾天之內的變化

    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太空人能看到地球上的一隻橙子 。

    EHT由分佈在世界各地的8台望遠鏡組成陣列

    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 。