被人類拍到照片的首個(gè)黑洞正在發(fā)生理論難以預(yù)測(cè)的重大變化

這表明黑洞事件視界附近的等離子體處于理論難以解釋的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)中。

M87星系中心超大質(zhì)量黑洞影像，展現(xiàn)了其周邊磁場(chǎng)偏振方向發(fā)生的變化。

EHT

近日，“事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）”發(fā)布了超大質(zhì)量黑洞M87* 的新影像。端坐在M87星系中心的黑洞是被人類拍到照片的首個(gè)黑洞，2019年其首批影像公布后曾引起巨大反響。

新影像向我們展示，這個(gè)距地球5500萬光年的黑洞，其周圍磁場(chǎng)的偏振方向在4年之后發(fā)生了反轉(zhuǎn)。除此之外，科學(xué)家在觀測(cè)中還發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)噴流從M87* 周邊產(chǎn)生的明顯跡象，該噴流的根部與M87*的亮環(huán)——也就是“事件視界”相連。

觀測(cè)結(jié)果顯示，2017年M87* 周圍的超熱磁化氣體——也就是等離子體環(huán)繞著這個(gè)質(zhì)量相當(dāng)于65億個(gè)太陽(yáng)的黑洞作單向流動(dòng)；2018年趨于穩(wěn)定；而到了2021年，它們又開始朝著相反的方向螺旋運(yùn)動(dòng)。耐人尋味的是，這期間等離子體的運(yùn)動(dòng)模式并沒有完全改變。

M87*周圍等離子體偏振方向的變化表明，這個(gè)黑洞的周邊環(huán)境處于持續(xù)的動(dòng)蕩中，而這可能還會(huì)影響其吞噬物質(zhì)的方式。目前尚不清楚是什么原因?qū)е铝诉@種反轉(zhuǎn)，據(jù)推測(cè)可能和等離子體磁結(jié)構(gòu)與外部效應(yīng)的共同作用有關(guān)。

研究人員表示，黑洞事件視界附近的等離子體遠(yuǎn)非靜態(tài)，而是處于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)中。這一發(fā)現(xiàn)完全出人意料，用現(xiàn)有理論模型很難解釋。它表明我們對(duì)黑洞“事件視界”附近極端環(huán)境的實(shí)際情況知之甚少。

研究人員還利用新公布的影像鎖定了M87* 近光速粒子噴流根部的位置。這是一個(gè)重大突破，因?yàn)楸淮艌?chǎng)引導(dǎo)至黑洞兩極的此類粒子噴流，是超大質(zhì)量黑洞通過向周圍環(huán)境釋放巨大能量影響其所在星系的一種方式。而幾乎所有大型星系中心都有這類質(zhì)量動(dòng)輒超過太陽(yáng)數(shù)百萬甚至數(shù)百億倍的黑洞。

EHT公布的首張黑洞影像。

EHT

參考

New EHT Images Reveal Unexpected Polarization Flips at M87*

https://eventhorizontelescope.org/new-eht-images-reveal-unexpected-polarization-flips-at-m87

'Totally unexpected': Stunning new imagery shows big changes in the 1st black hole ever captured by humanity

https://www.space.com/astronomy/black-holes/totally-unexpected-stunning-new-imagery-shows-big-changes-in-the-1st-black-hole-ever-captured-by-humanity-photo-video