天文學家首度發現黑洞噴流源頭(圖)

 

 

　　【科技訊】9月25日消息，黑洞周圍有一圈濃密呈盤狀的熱氣體正在旋轉，盤中心發出白熱的光，盤緣因受到黑暗背景烘託而可看得見。從右上方一直朝左下方延展，一縷縷青綠色的物體是快掉入黑洞的物質在順著磁場引導下所形成的噴流。以虛線標記的範圍是最內圈穩定圓型軌道，這是物質以軌道繞著黑洞轉的最近距離，再更靠近而超過此距離的話，則物質軌道開始呈現不穩定，然後掉入黑洞中。

　　由包括中研院天文所的賀曾樸院士以及井上允特聘研究員所組成的國際研究團隊，首次觀察到了位於星系M87中心巨大黑洞附近所發出的高速噴流之源頭，並將這項重要的觀測結果於2012年9月27日發表於Science期刊。這項研究工作除了讓人類更逼近黑洞邊緣那受到黑洞重力扭曲的時空當中外，也提供了M87中心的巨大黑洞正在以高速旋轉的證據。在未來的幾年內，當中研院天文所與美國史密松天文臺共同建造的格陵蘭望遠鏡加入觀測的行列後，人類將能夠直接拍攝M87中心黑洞的事件視界，揭開黑洞的神秘面紗。

　　M87是距離地球約五千萬光年的一個橢圓星系。在這個星系的中心有著一個比太陽質量大60億倍的巨大黑洞。此外，M87還擁有一條從星系中心延伸至外太空，長度約5,000光年的高速噴流。這條噴流是由運動速度接近光速的游離氣體所組成。理論天文物理學家認為，高速噴流的形成是由於黑洞周圍的磁場把一部份快被吸進黑洞的物質以極高的速度向外拋出所造成。

　　雖然天文學家們已觀察M87的高速噴流數十年，但由於望遠鏡的解析度不足，星系中心所發出的高速噴流的來源卻遲遲無法觀察到。在此同時，天文物理學家關於高速噴流之來源的理論也仍無法被實際觀測所印證。然而，最近由美國、臺灣、日本、德國與加拿大的天文學家所組成的國際研究團隊在提高望遠鏡的解析度上有了明顯的突破。透過特長基線幹涉技術，天文學家們以連結位於美國加州、亞歷桑那州與夏威夷三地的電波望遠鏡的方式，模擬出一個相當於半個地球大小的望遠鏡。參與這次研究的井上允博士表示：這種虛擬電波望遠鏡的解析度高達能將放在月球表面上的一隻兔子的頭看得清清楚楚，也正由於這樣的高解析度使得天文學家們第一次觀察到黑洞噴流的最底部。