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銀河系中心黑洞磁場首次被發現

  • 發佈時間:2015-12-05 02:31:09  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  科技日報北京12月4日電 (記者常麗君)美國天文學家通過事件視界望遠鏡(EHT)首次探測到銀河系中心黑洞事件視界外面的磁場。麻省理工學院海斯塔克天文臺副臺長夏普·多勒曼説:“這些早已被預測存在的磁場,此前還沒被觀察到。”

  事件視界是從黑洞中發出的光所能到達的最遠距離,也就是黑洞最外層的邊界。事件視界以外的觀察者無法利用任何物理方法獲得視界以內的任何事物資訊,或者由於受到事件視界以內事物的影響。

  黑洞像個巨大的真空吸塵器,把一切靠近的東西都吸進去。但銀河系中心的超大品質黑洞(稱為Sgr A*,人馬座A-星)更像個宇宙發動機,把落入的物質轉換成強輻射,強烈程度要超過所有圍繞它的恒星發出的光的總和。如果黑洞在旋轉,就會産生強烈的噴射,爆炸範圍延伸到幾千光年之外,形成整個星系。科學家認為,給黑洞發動機“供電”的是磁場。

  為了實現直接拍攝到黑洞事件視界的目標,EHT將遍佈全球的射電望遠鏡連成了網路,最小能分辨出15微角秒(1角秒=1/3600度)的細節,相當於看到月球上一個高爾夫球大小的東西。人馬座A-星品質約為太陽的400萬倍,其事件視界跨度僅800萬英里,比水星軌道還小,事件視界相當於10微角秒。但黑洞強大的引力使事件視界附近的光線和磁場發生彎曲,讓它看起來更大些,約50微角秒,這麼大塊地方對EHT來説就很容易分辨。

  研究團隊通過EHT的1.3毫米波段檢測出光線的偏振方式。人馬座A-星的偏振光是由繞磁力線的電子螺旋上升發出的,因此這些光直接描繪出磁場的結構。人馬座A-星被繞黑洞旋轉的吸積盤包圍。研究人員發現,黑洞附近一些區域的磁場非常混亂,有著雜亂的環和螺旋,就像糾纏在一起的義大利麵條。而其他區域更加有序,很可能是産生噴射的地方。此外,磁場波動的時間極短,只有15分鐘左右。

  研究人員將論文發表在12月4日的《科學》雜誌上。論文第一作者、哈佛—史密松天體物理中心的邁克爾·約翰遜説:“這再一次證明了銀河系中心比我們猜測的更有活力,那些磁場在到處跳舞。”

  右圖 示意圖描繪了相關磁場。科學家第一次通過EHT檢測到磁場,發現吸積盤內的磁場非常混亂,有著雜亂的環和螺旋,就像糾纏在一起的義大利麵條,其他地方的磁場更有序,可能是産生噴射的地方(狹窄的噴流)。

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