M87中央黑洞再了解一下!噴射高能粒子流 延伸1000光年

2020-11-25 騰訊大燕網

美國宇航局錢德拉X射線望遠鏡的觀測結果表明，M87星系黑洞噴射速度接近光速的高能粒子流。噴流在太空中延伸1000多光年。宇航局的觀測數據用於測算M87中央黑洞噴流的X射線亮度。4月10日，事件視界望遠鏡項目的科學家公布了M87星系黑洞的首張照片。這個黑洞距地球5500萬光年，質量估計可達到太陽的65億倍。

美國宇航局錢德拉望遠鏡拍到的M87星系黑洞高能粒子噴流，從事件視界附近的一個區域噴出

科學家正在分析M87星系中央超大質量黑洞的相關數據。4月10日，科學家公布了這個黑洞的直接照片。這也是科學家首次對黑洞進行直接成像。M87中央黑洞距地球5500萬光年，質量估計可達到太陽的65億倍。

美國宇航局錢德拉望遠鏡和NuSTAR衛星的觀測結果表明，M87中央黑洞噴射速度接近光速的高能粒子流。噴流在太空中延伸1000多光年。宇航局的觀測數據被用於測算M87中央黑洞噴流的X射線亮度，同時與相關模型以及事件視界望遠鏡的觀測數據進行比較。

環繞地球軌道的錢德拉X射線望遠鏡

圍繞黑洞的特性，很多謎團有待科學家揭開。例如，雖然被稱之為無法逃脫的天體，一些黑洞為何向外噴射物質。最新觀測發現有望解答長久以來存在的一系列疑問。M87中央黑洞的高能粒子流從事件視界附近的一個區域噴出。在觀測數據中，科學家發現神秘的亮度變暗和升高現象，進而證明噴流的存在。

賓夕法尼亞州維拉諾瓦大學天文學家喬伊·尼爾森表示：「X射線觀測數據幫助我們將事件視界附近粒子的活動與我們的望遠鏡觀測發現聯繫在一起。無論是對事件視界望遠鏡還是錢德拉和NuSTAR的任務規劃人員，為這些相互協調的觀測做好時序安排都是一項非常艱難的挑戰。他們完成了一項不可思議的工作，讓我們獲得所需數據。我們真的非常感激。」尼爾森是事件視界望遠鏡多波長工作組成員，負責錢德拉和NuSTAR觀測數據的分析工作。

M87星系中央黑洞事件視界首照。這個星系座落於室女座星系團

4月10日的新聞發布會聚焦2017年正式服役的事件視界望遠鏡的首輪觀測結果。事件視界望遠鏡並不是一個傳統的觀測平臺，而是由分部在世界各地的8架射電望遠鏡組成的一個虛擬望遠鏡。藉助事件視界望遠鏡，科學家用了幾年時間觀測銀河系中央的超大質量黑洞人馬座A*以及室女座星系團M87星系中央的黑洞。

由於自身的特性，黑洞並不可見。超熱氣體在黑洞邊界周圍形成一個光環，進而暴露出黑洞的輪廓。這個邊界便是所謂的「事件視界」。一旦穿過事件視界，任何物質都無法逃脫黑洞的巨大引力。

圍繞黑洞的特性，很多謎團有待科學家揭開。例如，雖然被稱之為無法逃脫的天體，一些黑洞為何向外噴射物質。最新觀測發現有望解答長久以來存在的一系列疑問

發布會上，事件視界望遠鏡項目負責人謝潑德·杜爾曼介紹了M87中央黑洞周圍的發光橙環以及歷史上的第一幅黑洞直接照片。他說：「我們看到了一度認為無法看到的東西。」事件視界望遠鏡的突破性發現不僅驗證了愛因斯坦的廣義相對論，同時也有助於科學家解答與黑洞特性有關的一系列疑問。

研究人員表示研究黑洞成像技術是一項極為艱巨的任務，沒有一架單一望遠鏡能夠擁有足夠的性能，對黑洞進行如此詳細的成像。通過國際合作和多個觀測設備齊上陣，科學家打造了事件視界望遠鏡。這個虛擬望遠鏡的尺度與地球相當，允許他們窺探M87星系並對中央的超大質量黑洞進行觀測。M87星系距地球5500萬光年。

美國宇航局錢德拉望遠鏡和NuSTAR衛星的觀測結果表明，M87中央黑洞噴射速度接近光速的高能粒子流。噴流在太空中延伸1000光年。宇航局的觀測數據被用於測算M87中央黑洞噴流的X射線亮度

亞利桑那州大學天文學副教授丹·馬龍表示成像所需數據「超過半噸硬碟」。8架望遠鏡收集了5PB數據，相當於可播放5000年的MP3文件或4萬人一生的自拍集合。杜爾曼表示：「我們獲得了黑洞存在的視覺證據。我們知道M87星系中央存在一個黑洞。物質以驚人的速度環繞這個黑洞旋轉。現在，我們找到了一種搜尋黑洞的全新方式。這是我們以前從未做到的。與所有新發現一樣，一切才剛剛開始。」

黑洞藝術概念圖

什麼是事件視界？

事件視界是黑洞周圍的理論邊界。一旦穿過事件視界，任何物質都無法逃脫黑洞的巨大引力。如果過於靠近黑洞邊緣，任何物質的原子都將被無情撕裂。原子核消失在視界下方，較輕的電子則被黑洞的強磁場捕獲並高速旋轉。這種高速運動導致它們放射出光子。光子是黑洞附近物質輻射的主要源頭。

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