M87星系中心超大质量黑洞周围的磁场

事件视界望远镜在最近揭露了M87星系中心超大质量黑洞周围炽热气体的磁性,M87星系距地球有5500万光年之遥,由其核心所喷出的黑洞喷流,不仅延伸长达5000光年,也是该星系最神秘、最活跃的特征之一,目前已知此喷流与黑洞周围的强力磁场有关。

研究人员在3月24日发表在《天体物理杂志通讯》上的两项研究报告称:「这些磁场被认为在黑洞当中包围着物质并将强大的等离子体喷射到数千光年外的太空。 」

马里兰大学巴尔的摩县分校的天体物理学家艾琳·迈耶表示:「几十年来,我们已经知道黑洞的喷发在某种意义上是通过物质积聚到超大质量黑洞中来提供动力的,并且吸气中的气体和流出的等离子体被高度磁化,但确切的细节还存在着很多不确定性。」「黑洞附近的等离子体的磁场结构是人类全新的发现。」

M87星系中心超大质量黑洞周围的磁场插图1

「偏振」像是磁场留下的证据

M87内部的超大质量黑洞的这张照片可以看到黑洞的阴影映衬在它的吸积盘上—超热气体的明亮涡流绕着黑洞的黑暗中心旋转,它是利用2017年4月全球观测站网络的观测数据所创建的,这些观测站共同组成了一个虚拟的地球大小,也被称为事件视界望远镜(Event Horizo​​n Telescope)。

在3月25日公布的M87星系中心最新偏振光图片中指出,「偏振」像是磁场留下的指纹,可进一步解析首张黑洞图片周围的磁场结构。

「偏振」像测光波的方向,无论它是上下摆动、左右摆动还是以一定的角度摆动都会受到光产生的磁场影响。因此通过绘制M87黑洞边缘周围的光偏振图,研究人员能够追踪底层磁场的结构,研究小组也发现,有一些磁场围绕黑洞让物质盘旋在黑洞周围,这其实是可以预料的,因为「当气体旋转时,它基本上能够携带磁场」。

高强度的磁场会将物质反推回黑洞

科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家杰森·德克斯特说:「但磁场中有一些有趣的成分,它不是沿着气体的运动而产生的。」德克斯特和他的同事发现,有些磁场线是垂直地从吸积盘上下黏在一起,或者直接指向黑洞或远离黑洞,不过这些磁场必须非常强,以抵抗被臭气的漩涡所破坏。

荷兰尼梅根拉德布德大学的天体物理学家莫妮卡·莫西布罗德卡(MonikaMościbrodzka)说:「这种高强度的磁场实际上可能会将一些物质反向推回到黑洞中,从而帮助它抵抗重力的引力,吸积盘上下的磁场也可以通过将物质输送到黑洞中来帮助发射黑洞的等离子体发射。」

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