事件視界望遠鏡計畫再發表新圖像,拍攝超強大黑洞噴流結構

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 09 日 13:58 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


去年 4 月,事件視界望遠鏡國際團隊發布了首張「直接對黑洞成像」的照片,驚豔全球;今年 4 月,該計畫下另一團隊也發布了一張壯觀圖像:遙遠耀變體的電漿噴流結構。

耀變體(blazar)為目前宇宙中已觀測到最劇烈的天體活動現象之一,屬於活躍星系核一種,被假定是位於宿主星系中央的超大質量黑洞;而在距離地球 50 億光年處有個光學劇變類星體(耀變體的次分類)3C 279,其中心是一個相當活躍的超大質量黑洞 ,它吸食附近恆星物質形成吸積盤、大量氣體不斷落入盤面,導致該黑洞在望遠鏡眼中極度明亮且閃爍不停;同時,該黑洞也以相對論性噴流形式將一些氣體噴回太空中。

而事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope,EHT)計畫今年最新發表的研究成果,由德國馬克斯·普朗克電波天文研究所(MPIfR)天文學家 Jae-Young Kim 領導,揭開了特別有趣的耀變體結構。

受益於利用特長基線干涉測量法(VLBI)連接世界各地望遠鏡組成事件視界望遠鏡,包括:阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列(ALMA)、APEX 電波望遠鏡(阿塔卡馬探路者實驗)、IRAM 30 米望遠鏡、麥斯威爾望遠鏡(James Clerk Maxwell)、大型毫米波望遠鏡(LMT)、次毫米波陣列望遠鏡(SMA)、南極望遠鏡等,最新分析的數據帶來有史以來最清晰的耀變體噴流細節。

原本,科學家以為噴流底部也會筆直延伸,然而照片卻顯示噴流底部意外扭曲,也許與黑洞周圍的吸積盤相互作用有關;科學家也第一次在噴流形成的源頭發現一種垂直結構;陸續比較多天圖像後,科學家更發現電漿噴流(plasma jet)最細微的變化,這些變化以前只能在模擬中看到。

雖然仍不清楚噴流究竟由什麼構成、以及噴流與黑洞如何耦合,但新圖像讓科學家第一次看見噴流與黑洞吸積盤的連接,這將促使科學家能開始理解黑洞如何推動噴流、如何進食、如何生長等種種疑惑。

新論文發表在《天文與天體物理學報》(Astronomy & Astrophysics)期刊。

(首圖來源:馬克斯·普朗克電波天文研究所