发布日期：2024-08-03 21:44 点击次数：169
黑洞自旋终于找到更为有劲的不雅测把柄！呦女朱朱
北京时期9月27日，海外顶刊《当然》（Nature）刊发一篇由中国科学家领衔的黑洞商讨后果论文，发现M87星系中心黑洞喷流呈现周期性舞动，舞动周期约为11年，振幅约为10度。这项商讨后果成效地将M87星系中心黑洞喷流的能源学与该星系中心超大质料黑洞的情状有关起来，为M87黑洞自旋的存在提供了不雅测把柄。这是继2019年首张黑洞“甜甜圈”相片和本年4月黑洞全景相片发布后，黑洞商讨界限又一紧要后果。
歪斜吸积盘模子的浮现图 图片开始：央视新闻
据央视新闻9月27日音信，近日，由来自大家45个商讨机构的科研东说念主员构成的海外科研团队通过分析多个甚长基线插手测量（VLBI）网在2000年至2022年的不雅测数据，发现M87星系中心黑洞喷流呈现周期性舞动，舞动周期约为11年，振幅约为10度。这一方法合适爱因斯坦的广义相对论对于“要是黑洞处于旋转情状，会导致参考系拖曳效应”的掂量。这项商讨后果成效地将M87星系中心黑洞喷流的能源学与该星系中心超大质料黑洞的情状有关起来，为M87黑洞自旋的存在提供了有劲的不雅测把柄。这一后果在北京时期9月27日在海外学术期刊《当然》发表。
据新华社，这项最新商讨后果的论文第一作家兼通信作家、之江实践室博士后崔玉竹先容，愚弄甚长基线插手测量（VLBI）手艺，科研东说念主员在瓦解M87黑洞喷流结构进程中，惊叹地发现东亚VLBI网在2017年3月不雅测到的M87黑洞喷流指向，与以往有所不同。紧盯这一蛛丝马迹，通过深化分析近23年来大家多个VLBI网的不雅测数据，最终发现M87黑洞喷流呈现周期性舞动，舞动周期约为11年，振幅约为10度。这初次为黑洞自旋表面提供了最有劲的不雅测把柄。
活跃星系中心的超大质料黑洞，是宇宙中最具破裂性且最玄妙的天体之一。它们引力重大，通过吸积盘“吃进”大量物资，同期也将物资以接近光速的高速“吐出”到数千光年除外。然则，超大质料黑洞、吸积盘和喷流之间的能量传输机制是若何的？这是一个困扰了物理学家和天文体家一个多世纪的贫苦。现在，科学家们庸俗接管的表面觉得，黑洞的角动量是能量的开始，一种可能是要是黑洞邻近存在磁场且黑洞处于旋转情状，会如导体切割磁力线一般产生电场，从而加快黑洞周围的电离体，最终部分物资会佩带重大的能量被喷射出去。其中，超大质料黑洞的自旋，是这一表面的关节身分。但黑洞自旋参数极难测量，致使黑洞是否处于旋转情状于今尚莫得径直的不雅测把柄。
上图：2013年至2018年时期每两年统一后的M87喷流结构下图：基于2000年至2022年以一年为单元统一的图像得出的最好拟合截至
M87星系是一个距离地球5500万光年的隔壁星系，其中心有一个质料比太阳大65亿倍的黑洞，天文体家在1918年头次在光学波段不雅测到M87中的喷流，这亦然东说念主类不雅测到的第一个宇宙喷流。这些特征让M87星系成为了天文体家商讨黑洞与喷流之间干系的最好目标源，天文体家约略利器具有超高角分辨率的VLBI手艺瓦解出很是鸠合黑洞的喷流结构。科研东说念主员通过分析最近23年来的VLBI不雅测数据，成效地捕捉到M87中喷流的周期性进动。
宇宙中到底有什么力量不错规定地篡改这一能量重大的喷流的场所？经过分析，商讨团队估量问题的谜底可能就荫藏在吸积盘的能源学性质中：具有一定角动量的物资会绕着黑洞作轨说念洞开并酿成吸积盘，它们受到黑洞的引力会不休地鸠合黑洞直到不行逆地被“吸食”到黑洞里。然则，吸积盘的角动量可受多种马上身分影响，极有可能与黑洞自旋轴存在一定夹角。
黑洞拿获气体的物理进程被称为“吸积”，这种落向黑洞的气体则被称为吸积流，其处在等离子体情状。（图片开始：央视新闻）
但黑洞的超强引力会对周围的时空产生紧要的影响，会导致邻近的物体沿着黑洞的旋转场所被拖曳，即爱因斯坦的广义相对论掂量的“参考系拖曳效应”，进而激发吸积盘和喷流周期性的进动。要是把M87黑洞的自旋场所视为垂直于大地，那么吸积盘就如同与大地酿成一定角度的陀螺螺体，而悠扬的陀螺轴则是一齐长达5000光年的喷流。不同的是，陀螺洞开的支点在它的下方，而吸积盘的洞开中心是其中心的黑洞。
商讨团队基于不雅测截至进行了大量综合的表面调研和分析，并使用超等筹办机进行了最新的伙同了M87性质的数值模拟。数值模拟的截至证据了当吸积盘的旋转轴与黑洞的自旋轴存在夹角时，会因参考系拖曳效应导致悉数吸积盘的进动，而喷流受吸积盘的影响也产生进动。探伤到喷流的进动可为M87中心黑洞的自旋提供有劲的不雅测把柄，带来对超大质料黑洞性质的新瓦解。
图片开始：央视新闻 （图文无关）
云南大学中国西南天文商讨所副商讨员林伟康浮现，固然自旋是黑洞表面的基础假定，但此前并莫得径直不雅测证据。这次商讨成效地将M87黑洞喷流能源学，与该星系中心超大质料黑洞情状有关起来，在复古基础表面的同期，为进一步揭开黑洞的玄妙面纱提供了关节要素。
美国唐人社甚长基线插手测量（VLBI）手艺，能将位于大家不同地点的多个射电千里镜谐和起来，达到一架超大千里镜的不雅测效果。在这项最新商讨中，使用了包括东亚VLBI网在内的多个海外不雅测网数据，大家共有跨越20个射电千里镜为此项商讨作念出了孝顺，其中包括中国科学院上海天文台65米天马千里镜和新疆天文台南山26米射电千里镜。
自2017年起，我国的这两台射电千里镜捏续参与东亚VLBI网不雅测，辞别在提高不雅测聪惠度和角分辨率上进展了迫切作用。据中国科学院上海天文台台长沈志强先容，该台已于近期在西藏日喀则开工诞生一台40米射电千里镜，建成后将进一步进步东亚VLBI网的高分辨率毫米波成像不雅测才调。
中国科学院国度天文台商讨员、“中国天眼”首席科学家、之江实践室筹办天文首席科学家李菂觉得，我国科学家牵头赢得的这项商讨后果，离不开射电天文体与筹办科学的深度会通。跟着数据不休积贮呦女朱朱，之江实践室正在将东说念主工智能、云筹办等手艺引入到天文界限，多学科联袂共同探索宇宙高明。
