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錢德拉x射線天文臺已經發現一個遙遠的黑洞正在以接近光速的速度噴射物質。不用擔心，這個怪物離我們大約1萬光年遠。與其說這是一種危險，不如說是一種奇觀。
但這是一個充滿科學洞察力的奇觀。
我知道你可能在想什麼。「我以為沒有什麼能逃脫黑洞？」你說得對，沒有什麼可以。但這些物質實際上並不是從黑洞中出來的。它來自於環繞黑洞旋轉的物質，並在這種運動中被加熱。這些物質噴流被稱為天體物理噴流，或相對論噴流。它們是由被稱為吸積盤的物質旋轉圓盤釋放的。
這些氣盤可以圍繞在脈衝星和中子星周圍，也可以圍繞在黑洞周圍。
這個特殊的黑洞被命名為MAXI J1820+070。它是一個恆星質量的黑洞，大約是太陽質量的8倍。它有一個朋友，一個伴星。但是這個伴星不是另一個黑洞，它是一顆恆星。
「伴星」的質量大約是太陽的一半。所以兩者的關係很清楚： 質量更大的黑洞主宰著它的恆星伴星。它將恆星周圍的物質剝離到吸積盤上。
吸積盤中的物質命途多舛。其中大部分物質會被吸入黑洞。據我們所知，一旦它超越了視界，我們就要永遠的和它說再見了。但並不是所有的物質都消失在黑洞中。盤中的物質可以圍繞黑洞旋轉很長一段時間。
這就是噴氣機的來源。盤中的一些物質通過噴流離開，而噴流被迫沿著磁場線到達黑洞。結果，產生了兩個相對的相對論噴流：一個北，一個南。
錢德拉能夠將這些噴射流拍成電影，基於四次的觀察；分別於2018年11月和2019年2月、5月、6月舉行。
這些觀測結果發表在一篇發表在《天體物理學雜誌通訊》上題目為「來自黑洞x射線雙星MAXI J1820+070的相對論x射線噴流」的論文中。第一作者是巴黎大學的瑪蒂爾德·埃斯皮納斯(Mathilde Espinasse)。
在這些噴射流中有一種不尋常的現象。當天文學家測量它們的速度時，北噴流正以光速的60%遠離我們。
但是正在向我們移動的南噴流的速度是光速的160%。我們都知道這是不可能的。(我們都知道，對吧？)這裡起作用的是所謂的「超光速運動」
在超光速運動中，噴向觀測者的物質似乎超過了光速的限制。但是事實並非如此。
實際上所發生的情況是，物質噴流本身正在以接近光速的速度運動。而來自物質的光以光速傳播。它別無選擇。結合起來，就產生了光本身打破光速障礙的錯覺。
事實上，這兩股物質噴流的速度是一樣的：剛好超過光速的80%。而來自兩束噴流的光都以光速行進。
MAXI J1820+070系統以前也被觀測過。只有另外兩個已知的恆星質量黑洞噴發出如此快速的噴流的例子。所以MAXI對天文學家來說很重要。
2019年的一篇論文展示了一些來自MAXI J1820+070的電磁波譜爆發的觀測結果。當時，黑洞曾出現過一些非常明亮的爆發，特別是在無線電發射中。
那篇論文研究了吸積過程，並表明內部吸積盤在亮度爆發期間保持穩定。這些研究人員還表示，他們的論文只涵蓋了有關爆發的一小部分可用數據。
這篇論文至少在一定程度上是2019年那篇論文的後續。但早期的論文在無線電發射中發現了噴流，而這篇論文關注的是x射線發射。它不僅使用了錢德拉的觀測，也使用了VLA和MeerKAT的觀測。這些觀測結果也使之前的研究中觀測到的噴射時間增加了一倍。
這篇論文背後的團隊表示，在2018年的這兩次爆炸中，有超過4億億磅的物質被送入太空。這個數字與黑洞在數小時內從吸積盤上收集到的物質數量大致相當。
噴流本身既是物質也是能量。當粒子與黑洞周圍的其他物質相互作用時，噴流中的大部分能量就會釋放出來。噴射流本身與這些物質相撞，也會產生衝擊波。
一份新聞稿將其比作地球大氣中的超音速飛機的聲波爆炸。當這些噴射流與星際物質碰撞時產生的粒子能量比大型強子對撞機產生的還要高。
正如作者在論文中所寫的證據「……事實表明噴流的大部分能量沒有輻射，一旦與周圍介質相互作用就會釋放出來。」
作者： EVAN GOUGH
FY: 千裡無言
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