黑洞正在吃東西!人類拍到史上第一張畫面

2021-02-15 天地同向

中研院參與的事件視界望遠鏡（EHT）跨國團隊，繼去年發表第一張黑洞照片後，今天再度公布史上第一張黑洞噴流源頭的照片，中研院天文所學者形容，這次可以說是拍到黑洞正在活躍吃東西的過程。

去年中研院天文及天文物理研究所參與的事件視界望遠鏡（EHT）合作團隊，發表人類史上第一張黑洞圖像，本月EHT團隊使用特長基線幹涉法（VLBI），成功從觀測數據中取得新資訊，第一次詳細觀測超大質量黑洞鄰近區域的相對論性噴流，研究結果發表在2020年4月號的《天文及天文物理》期刊（A&A）。

天文所表示，這次研究由馬克斯普朗克電波天文研究所（MPIfR）的Jae-Young Kim主導，其團隊分析探究黑洞噴流源頭附近極細微型態。EHT團隊於2017年4月時舉行的全球連線觀測，當時觀測目標之一是距離我們50億光年遠的類星體3C279，位於室女座方向的一個星系，該星系中心的黑洞質量約是太陽的10億倍。

天文所計劃科學家周美吟解釋什麼是黑洞噴流，她表示，拍攝到黑洞噴流可以說是我們看到黑洞吃東西的過程，因為物質被黑洞吃進去的時候，不會直接掉進黑洞，而是會先掉到黑洞周圍的吸積盤，慢慢從吸積盤外側轉到內側後才掉進去，而物質掉進黑洞時，因為角動量守恆的原理，有物質吃進去，同時有物質被拋出，而拋出的物質就是我們所看到的噴流，是溫度很高的高熱氣體和電漿，所以看到照片中是呈現橘紅色的光。

通常黑洞是噴出相當筆直的噴流，可是天文所表示，經過EHT的影像分析，竟然在根源處，意料外呈現著扭絞狀結構，這是第一次看到了與噴流垂直的特徵，天文學家認為可能是觀測到噴流自吸積盤雙極噴出的現場。

天文所也指出，對比接下來幾天的圖像，甚至還看到噴流和吸積盤在最細微尺度上發生的變化，可能是因為目擊吸積盤正在旋轉，伴隨著星體物質的撕碎沉落、噴流噴出，而在此前，這些現象都只能發生在電腦計算模擬，這是第一次實際看到。

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中研院天文所博士小山翔子博士的ASIAA黑洞成像小組也為這次觀測結果的成像作出了貢獻，團隊成員包含博士郭駿逸、羅文斌和副研究員淺田圭一，小山翔子表示，事實上3C279星系是最早獲得圖像的EHT觀測目標，甚至比去年的M87黑洞照片還早，3C279成功成像後，研究團隊對EHT能力信心大增，同時成像所開發的方法，也用在了幾個主要觀測目標的成像上，包括M87黑洞。

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