科学家观察到三种新粒子 更好地理解夸克如何“成群结队”形成复合粒子
2022-07-08 17:18:43
天文学家首次以极高的分辨率将黑洞与黑洞喷流摄入同一画面。
M87星系中心黑洞及其产生的强大喷流。 R.-S. Lu（SHAO） / E. Ros（MPIfR） / S. Dagnello（NRAO / AUI / NSF）
(资料图片)
M87星系中心黑洞想像图。 S. Dagnello（NRAO / AUI / NSF）
四年前，全球性的科研合作组织——视界望远镜公布了人类历史上的首张黑洞照片——距离地球5500万光年外的M87星系中心的黑洞照片。M87星系中心黑洞的质量相当于65亿个太阳。在照片中我们可以看到一个明亮的环状结构包围着中心的黑色区域，那个黑色区域就是M87星系中心黑洞的“影子”。
最近科学家又公布了用相同方法解析出了这个黑洞周围的结构，包括聚集围绕在黑洞周围的物质，以及一条与这些物质相连的，以近光速射向宇宙的强大喷流。这是天文学家首次将黑洞与黑洞喷流摄入同一画面。
四年前视界望远镜的M87中心黑洞照片所用的数据是2017年采集的，而这次公布的新照片数据是2018年采集的。2018年的数据也来自分布在全球各地的多组射电望远镜，包括全球毫米级甚长基线干涉射电望远镜阵列、格陵兰射电望远镜和阿塔卡马大型毫米/亚毫米波射电望远镜阵列。它们通过一种与视界望远镜相同的特殊方式协同工作，其最终表现也和视界望远镜一样，像是一台口径相当大的巨型虚拟望远镜。
大部分大型星系中心都有超大质量黑洞。这些黑洞中有一些，比如M87中心的黑洞正在吞噬大量物质。吞噬物质的结果之一就是它们会产生以近光速飞行的强大物质喷流。这些喷流的长度可达数千光年，部分甚至可以超越它们所在星系的边界。虽然科学家知道会产生这样的喷流，但黑洞究竟是怎样产生喷流的在一定程度上仍是个谜。可以确定的是喷流物质实际上是在黑洞外部产生的，并非来自黑洞内部。
新照片同样也展示了所谓的黑洞之影。但由于数据是在更长的波段范围内收集的，它看起来与四年前视界望远镜的照片有所不同。新照片中环绕黑洞之影的光环也要比四年前的大50%。研究人员表示这可能表明这个黑洞吞噬物质的速度比人们之前以为的要快。
ESO甚大望远镜拍摄的M87星系。 ESO
黑洞外部结构解剖图。 ESO
参考 First direct image of a black hole expelling a powerful jet https://www.eso.org/public/news/eso2305/ A ring-like accretion structure in M87 connecting its black hole and jet https://www.nature.com/articles/s41586-023-05843-w