期刊導航
我們見過的第一個黑洞正在做一些前所未見的事情
拍攝的宇宙圖像最上鏡的黑洞隨著時間的推移，其磁場中出現了奇怪而令人興奮的變化。
利用 2017 年、2018 年和 2021 年使用事件視界望遠鏡獲得的觀測結果，科學家們繪制了 M87* 磁場偏振的變化圖，表明，雖然黑洞它本身是穩定的，在其事件視界之外有狂野而動態的宇宙天氣肆虐。
事實上，在 2017 年至 2021 年間，磁場完全顛倒了方向——這是黑洞周圍環境中首次出現這種變化。這些結果可以幫助我們了解這些宇宙龐然大物是如何進食的，以及它們向星際空間發射的極端噴流的動力是什么。
M87* 是位于 5500 萬光年外星系中的一個超大質量黑洞，質量約為太陽質量的 65 億倍。作為事件視界合作對超大質量黑洞進行成像任務的第一個主題，該天體已成為研究最多的超大質量黑洞之一黑洞在整個宇宙中。
由于第一張標志性圖像于 2019 年發布，合作繼續觀察M87*，收集數據跨越歲月跟蹤在黑洞邊緣周圍旋轉的熱物質質量的任何變化。這包括迄今為止對噴氣式飛機發射地點的最佳觀測活躍黑洞的兩極.
“像 M87 中的噴流在塑造其宿主星系的演化方面發揮著關鍵作用，”天文學家愛德華多·羅解釋道德國馬克斯·普朗克射電天文學研究所的 s。“通過調節恒星的形成和在很遠的距離上分配能量，它們影響著宇宙尺度上物質的生命周期。”
黑洞的磁場被認為在產生其噴流中起著關鍵作用。當物質在黑洞附近旋轉時，它會在赤道周圍排列成一個圓盤。然而，并非所有來自圓盤內緣的材料最終都會被遺忘，再也看不到了。
根據理論，有些是沿著黑洞事件視界周圍的磁力線轉移的。它被加速到兩極，然后從那里以極快的速度發射到太空中，接近真空中的光。這些噴氣機沖破太空長達數百萬光年.
為了幫助了解這些噴流如何在靠近黑洞的瘋狂環境中形成，事件視界望遠鏡合作拍攝了一系列跨越多年的 M87* 圖像，并仔細研究了它們，以繪制黑洞周圍物質的變化圖。
光的偏振是一個特別的焦點。當光穿過強磁化環境時，其波的方向可以變得有組織和對齊。盡管 M87* 的圖像似乎不會隨著時間的推移而發生太大變化，但一旦偏振數據疊加，就會出現相當劇烈的變化。
2017 年，磁場似乎順時針螺旋。到 2018 年，它們逆時針移動并似乎穩定下來。到 2021 年，它們似乎呈逆時針方向螺旋式上升。這些結果表明，M87* 周圍的磁場在非常短的宇宙時間尺度上發生了顯著變化，而黑洞本身保持不變。
“值得注意的是，雖然環的大小多年來一直保持一致——證實了愛因斯坦理論預測的黑洞陰影——但偏振模式發生了顯著變化，”天文學家保羅·蒂德說哈佛大學和史密森尼天體物理學中心。
“這告訴我們，在事件視界附近旋轉的磁化等離子體遠非靜態的;它是動態的和復雜的，將我們的理論模型推向了極限。
新結果揭示了一個動態、湍流、不斷變化的環境，展示了超大質量黑洞的狂野磁場如何幫助引導物質流動——有些超出事件視界，有些以巨型噴流的形式被拋入太空。
未來的觀測將建立在這些發現的基礎上，為了解 M87* 迷人的磁環境提供更深刻的見解。
“事件視界望遠鏡開創了時域黑洞天體物理學的新領域，計劃在 2026 年 3 月和 4 月進行一系列雄心勃勃的快速觀測，”天文學家雷莫·蒂拉努斯說亞利桑那大學管家天文臺的。
“我們很高興能準備拍攝 M87* 的第一部電影，自從第一張黑洞圖像以來，它就一直在我們的愿望清單上。”
該研究已發表在天文學與天體物理學.
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