黑洞如宇宙巨炮:天文物理學家揭開黑洞噴流之謎
黑洞,這些宇宙中最神秘的天體,其引力之強大連光都無法逃脫。然而,令人驚奇的是,就在黑洞的事件視界邊緣,黑洞能產生強大的物質和能量流——稱為「噴流」,這些噴流速度可接近光速,長度甚至超過整個星系。
研究黑洞噴流已超過一個世紀,許多學者對這些神秘現象的形成進行了深入研究。目前,有兩種主流模型試圖解釋黑洞噴流的形成。其中最具影響力的「BZ噴流模型(BZ-jet model)」認為噴流是由黑洞的自旋能量通過與黑洞事件視界相連的磁場線提取而形成。另一種「盤噴模型(disk-jet model)」則認為噴流來自黑洞吸積盤的旋轉能量。
最近,由中國科學院上海天文台的袁峰博士領導的國際團隊,利用最新的研究方法來檢驗這兩種模型。他們針對位於室女座的巨大星系M87中心的超大質量黑洞的噴流進行了模擬,並將結果與Event Horizon Telescope首次捕獲的黑洞影像進行了對比。
噴流是由黑洞的旋轉能量產生
研究結果顯示,BZ噴流模型成功預測了M87噴流的觀測形態,包括噴流的寬度、長度、邊緣增亮特性及速度,而盤噴模型則未能解釈這些觀測結果。這一發現為BZ噴流模型提供了實質性證據,確認了其對黑洞噴流能量問題的解答,並解釋了其他相關觀測現象。
此項研究不僅鞏固了BZ模型作為解釋黑洞噴流的主要理論,也為理解這些宇宙間的巨大「能量炮」提供了新的視角。這項工作為我們提供了一個窺探黑洞奧秘的全新窗口,讓我們對這些宇宙中最神秘的角落有更深的理解。這項研究刊登在最新一期的《科學進展》。
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首圖來源:SciTechDaily.comJAXA By4.0
參考論文:
1.Modeling the inner part of the jet in M87: Confronting jet morphology with theoryScience Advances
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