遼寧
大家還記得2019年天文學家發布的第一張黑洞照片嗎？最近，他的“相冊”又要更新了。這次，研究人員拍攝到了迄今為止關于它的最清晰噴流照片，讓人類對這種極端天體物理現象有了更多了解，并在近期舉行的第248屆美國天文學會會議期間對外公布成果。
這個黑洞位于5500萬光年外的M87星系中，是其中心的超大質量黑洞，質量達太陽的65億倍，按照慣例被命名為M87*。天文學家調用世界多地望遠鏡，模擬成一個口徑和地球尺度差不多的超級望遠鏡，才得以看到它的真容。
不過，最近由加拿大拉瓦爾大學博士生卡米爾·波伊特拉斯牽頭的國際研究團隊，沒有借助這臺“事件視界望遠鏡”。他們利用美國宇航局的錢德拉X射線天文臺，結合其在2012年至2025年間的觀測數據，利用最先進的圖像處理技術進行處理，獲得了M87*噴流的最清晰圖片。
所謂的黑洞噴流，是黑洞吸引的帶電粒子，在其強大的磁場作用下，從兩極噴射的現象。由于噴射速度接近光速，已形成物理學上的相對論效應，因此人們稱之為相對論性噴流。
但在實際情況中，我們甚至可能觀測到其噴流超過光速的現象。比如這一次研究團測量到的數據，看起來其表觀速度已經達到光速的5倍，似乎違背了物理定律。但實際情況，是因為噴流本身就接近光速，又恰好對準了地球的方向，所以形成了這種“超光速運動”的現象。
通過不同時間的圖片對比，可以清晰地看到黑洞噴流的變化。但在X射線波段以如此高清的水平看到細微變化，對人類來說還是頭一回。通過名為反褶積的圖像處理技術，研究人員成功將一些此前模糊到一起的結構分辨開來，從而了解其演變歷程。
研究人員發現，噴流中有一些結構看起來幾乎是靜止的，另外一些結構在噴流中高速移動。可見，其變化機制比此前想象的要更加復雜。
另外，團隊對其亮度和運動的變化分析結果，和此前計算機模型的結果是高度相符的，這一點還算令人欣慰。這印證了計算機模擬中發現的現象，即噴流不同部分相互碰撞時，會產生沖擊波和磁場，共同影響了噴流的結構。
除此之外，研究團隊還結合了詹姆斯·韋布太空望遠鏡、哈勃太空望遠鏡以及位于智利的甚大望遠鏡陣列的射電觀測，進一步詳細觀測了M87*的黑洞噴流，并通過圖像處理技術合并成一張圖，展現其壯闊。
本次研究的參與者之一，來自美國哈佛-史密松森天體物理中心的天文學家格里特·謝倫伯格介紹，作為星系的中心“統治者”，超大質量黑洞的噴流實際上可以直接影響其所在星系。觀測包括M87*在內的超大質量黑洞，有助于人類更好地理解其如何利用噴流傳輸能量，并最終沉積到周圍星系中。
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