M87星系中心超大質量黑洞周圍的磁性

事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope,EHT)在最近揭露了M87星系中心超大質量黑洞周圍熾熱氣體的磁性,M87星系距地球有5千5百萬光年之遙,由其核心所噴出的黑洞噴流,不僅延伸長達5千光年,也是該星系最神秘、最活躍的特徵之一,目前已知此噴流與黑洞周圍的強力磁場有關。

研究人員在3月24日發表在《天體物理雜誌通訊》上的兩項研究報告稱:「這些磁場被認為在黑洞當中包圍著物質並將強大的等離子體噴射到數千光年外的太空。」

馬里蘭大學巴爾的摩縣分校的天體物理學家Eileen Meyer表示:「幾十年來,我們已經知道黑洞的噴發在某種意義上是通過物質積聚到超大質量黑洞中來提供動力的,並且吸氣中的氣體和流出的等離子體被高度磁化,但確切的細節還存在著很多不確定性。」「黑洞附近的等離子體的磁場結構是人類全新的發現。」

「偏振 」像是磁場留下的證據

M87內部的超大質量黑洞的這張照片可以看到黑洞的陰影映襯在它的吸積盤上—超熱氣體的明亮渦流繞著黑洞的黑暗中心旋轉,它是利用2017年4月全球觀測站網絡的觀測數據所創建的,這些觀測站共同組成了一個虛擬的地球大小,也被稱為事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope)。

在3月25日公布的M87星系中心最新偏振光影像中指出,「偏振 」像是磁場留下的指紋,可進一步解析首張黑洞影像周圍的磁場結構。

「偏振 」像測光波的方向,無論它是上下擺動、左右擺動還是以一定的角度擺動都會受到光產生的磁場影響。因此通過繪製M87黑洞邊緣周圍的光偏振圖,研究人員能夠追蹤底層磁場的結構,研究小組也發現,有一些磁場圍繞黑洞讓物質盤旋在黑洞周圍,這其實是可以預料的,因為「當氣體旋轉時,它基本上能夠攜帶磁場」。

高強度的磁場會將物質反推回黑洞

科羅拉多大學博爾德分校的天體物理學家傑森·德克斯特說:「但磁場中有一些有趣的成分,它不是沿著氣體的運動而產生的。」德克斯特和他的同事發現,有些磁場線是垂直地從吸積盤上下黏在一起,或者直接指向黑洞或遠離黑洞,不過這些磁場必須非常強,以抵抗被臭氣的漩渦所破壞。

荷蘭尼梅根拉德布德大學的天體物理學家莫妮卡·莫西布羅德卡(MonikaMościbrodzka)說:「這種高強度的磁場實際上可能會將一些物質反向推回到黑洞中,從而幫助它抵抗重力的引力,吸積盤上下的磁場也可以通過將物質輸送到黑洞中來幫助發射黑洞的電漿發射。」

圖片來源:EHT COLLABORATION

資料來源:Maria Temming(MAR 25.)A new black hole image reveals the behemoth’s magnetic fields. Sciencenews

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