天文新發現:超大質量黑洞射電噴流的高清照片

蕭路

【正見新聞網2018年04月07日】

圖:地面及空間射電望遠鏡觀測到的NGC 1275噴流結構。Credit: Pier Raffaele Platania INAF/IRA (compilation); ASC Lebedev Institute (RadioAstron image)

超大質量黑洞是一類質量大約有幾百萬太陽質量及以上的龐然大物,一般位於星系中心。這些黑洞會吸積周圍的星際物質。如果周圍的星際物質很多,黑洞可能會在吸積過程中積累巨大的能量,從而噴出強力的近光速噴流。這種噴流非常強大,可以在各個波段看到,尤其在射電波段還能分辨部分噴流的結構。天文學家已經發現了許多超大質量黑洞的噴流。但是,觀測黑洞附近的噴流結構難度非常大,因此目前噴流產生的機制還不得而知。

2018年4月2日,天文學家在《自然》雜誌子刊《自然天文》上公布了一個超大質量黑洞噴流的高清射電波段照片。這個噴流來自星系NGC 1275的中心黑洞,是一個離我們比較近的帶有噴流結構的超大質量黑洞,距地球大約2.3億年。利用RadioAstron項目的數個地面及空間射電望遠鏡,天文學家成功拍攝了離中心黑洞100到10000引力半徑區域的噴流結構,並且能分辨大約12個光日的精細結構(光日是光在一天內傳播的距離,大約260億公裡)。從中科學家發現,黑洞噴流在離黑洞如此近的區域仍然顯得很寬。這著實令人驚訝。一般理論認為,噴流應當在黑洞的能層區域產生,所以在離黑洞較近的區域,噴流應該比較窄。而根據觀測結果,要麼噴流在產生後迅速膨脹變寬,要麼噴流就不是在黑洞的能層區域產生的,而是在吸積盤上產生的。無論是哪一種情況,這項結果對現在的黑洞噴流理論來說都是一個不小的挑戰。

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