去年 4 月,事件视界望远镜国际团队发布了首张“直接对黑洞成像”的照片,惊艳全球;今年 4 月,该计划下另一团队也发布了一张壮观图像:遥远耀变体的电浆喷流结构。
耀变体(blazar)为目前宇宙中已观测到最剧烈的天体活动现象之一,属于活跃星系核一种,被假定是位于宿主星系中央的超大质量黑洞;而在距离地球 50 亿光年处有个光学剧变类星体(耀变体的次分类)3C 279,其中心是一个相当活跃的超大质量黑洞 ,它吸食附近恒星物质形成吸积盘、大量气体不断落入盘面,导致该黑洞在望远镜眼中极度明亮且闪烁不停;同时,该黑洞也以相对论性喷流形式将一些气体喷回太空中。
而事件视界望远镜(Event Horizon Telescope,EHT)计划今年最新发表的研究成果,由德国马克斯·普朗克电波天文研究所(MPIfR)天文学家 Jae-Young Kim 领导,揭开了特别有趣的耀变体结构。
受益于利用特长基线干涉测量法(VLBI)连接世界各地望远镜组成事件视界望远镜,包括:阿塔卡玛大型毫米波及次毫米波阵列(ALMA)、APEX 电波望远镜(阿塔卡马探路者实验)、IRAM 30 米望远镜、麦斯威尔望远镜(James Clerk Maxwell)、大型毫米波望远镜(LMT)、次毫米波阵列望远镜(SMA)、南极望远镜等,最新分析的数据带来有史以来最清晰的耀变体喷流细节。
原本,科学家以为喷流底部也会笔直延伸,然而照片却显示喷流底部意外扭曲,也许与黑洞周围的吸积盘相互作用有关;科学家也第一次在喷流形成的源头发现一种垂直结构;陆续比较多天图像后,科学家更发现电浆喷流(plasma jet)最细微的变化,这些变化以前只能在模拟中看到。
虽然仍不清楚喷流究竟由什么构成、以及喷流与黑洞如何耦合,但新图像让科学家第一次看见喷流与黑洞吸积盘的连接,这将促使科学家能开始理解黑洞如何推动喷流、如何进食、如何生长等种种疑惑。
新论文发表在《天文与天体物理学报》(Astronomy & Astrophysics)期刊。
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(首图来源:马克斯·普朗克电波天文研究所)