事件视界望远镜发现附近超大质量黑洞喷发的巨大能量喷流

天文学家使用视界望远镜研究了英仙座 A 中心的一个活跃的超大质量黑洞，发现了引力与磁力之间的史诗般的战斗。

天文学家在地球宇宙后院观察到一个超大质量黑洞，它以接近光速的速度喷射出物质射流。这些流出讲述了磁力与引力之间争夺霸主地位的战斗的故事。

这一发现可以帮助科学家更好地了解黑洞如何以物质为食并喷射出远远超出其宿主星系的强大喷流。

天文学家团队使用事件视界望远镜 (EHT) 对射电星系 3C 84 的中心（也称为英仙座 A）进行了观测，这是一个由超大质量黑洞提供能量的区域。 EHT 是一系列连接在一起的全球射电天线，它产生了人类观测到的第一张黑洞图像。

英仙座 A 是一个强大的无线电波源，与活跃星系 NGC 1275 的中心相对应，NGC 1275 本身就是英仙座超星系团的中心星系，距离地球 2.3 亿光年。这听起来像是一个巨大的距离，但它使新观测到的物体成为距离我们星球最近的超大质量黑洞之一。

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研究小组成员、韩国庆北国立大学天体物理学副教授 Jae-Young Kim 表示：“射电星系 3C 84 在探测和精确测量黑洞附近的光偏振方面面临着挑战，因此特别令人感兴趣。”在一份声明中说。  “EHT 具有穿透致密星际气体的卓越能力，标志着精确观测黑洞附近的突破性进展。”

磁力与重力：哪种力获胜？

新的英仙座 A 观测并不是 EHT 第一次研究超大质量黑洞的强大磁性或引力（宇宙四种基本力中的两种）。

该望远镜首次对梅西耶87星系（M87）中心的超大质量黑洞成像后，还对这个黑洞周围的光的偏振成像，该黑洞的质量相当于65亿个太阳。

这项工作揭示了 M87 中心黑洞周围极化磁场的细节。而且，在这项新研究中，EHT 观察到英仙座 A 黑洞周围的极化，表明其附近存在有序的磁场。

这些磁场通过克服射电星系 3C 84 黑洞的巨大引力（估计质量是太阳的 4000 万倍）来展示其力量，从而高速发射喷气机。

德国马克斯·普朗克射电天文学研究所 (MPIfR) 的团队负责人乔治斯·菲利波斯·帕拉斯科斯 (Georgios Filippos Paraschos) 表示：“除了提供第一张黑洞图像外，EHT 还非常适合观测天体物理等离子体喷流及其与强磁场的相互作用。” “我们的新发现提供了新的证据，表明有序磁场延伸到包围黑洞的加热气体中。”

当物质落向黑洞时，它会在物体周围形成一个被强磁化的“吸积盘”。当这个圆盘转动时，其内部的磁力线会扭曲，变得紧密缠绕，从而阻止磁能有效释放。

EHT 对快速旋转的英仙座 A 超大质量黑洞及其周围的“磁滞盘”的观测表明，黑洞旋转的速度可能与其发射喷流的能力有关。

这意味着，虽然这些喷流代表着磁力战胜了重力，但它们可能会从角动量中获得“外部干扰”形式的帮助。更深入的研究和爱因斯坦 1915 年引力理论（广义相对论）的应用可能有助于确定情况是否如此。

MPIfR 研究员 Maciek Wielgus 表示：“为什么黑洞如此擅长产生强大的喷流？这是天体物理学中最令人着迷的问题之一。” “我们预计，发生在黑洞事件视界上方的广义相对论效应可能是回答这个问题的关键。这种高分辨率的观测最终为观测验证铺平了道路。”

EHT 能够使用一种称为超长基线干涉测量 (VLBI) 的技术对这个黑洞及其喷流进行深入观测，该技术可以通过整理来自同一物体的多次望远镜观测的信号来创建图像。 EHT 由遍布全球的一系列独立望远镜组成，这些望远镜组合在一起形成了一个地球大小的仪器。

MPIfR 主任兼射电天文学/VLBI 研究部门负责人 Anton Zensus 表示：“我们非常兴奋，因为这些结果是了解 3C 84 等星系的重要一步。” “与我们的国际合作伙伴一起，我们正在努力提高事件视界望远镜的能力，以便更详细地了解黑洞周围喷流的形成。”

该团队的研究成果于周四（2 月 1 日）在线发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

最初发布于Space.com。