成功拍攝 M87 星系與銀河系中心超大質量黑洞影像後,事件視界望遠鏡(EHT)揭示超大質量黑洞如何噴射出強大噴流。
由瑞典查爾摩斯理工大學領導的研究團隊證實,EHT具備捕捉NGC 1052星系中超大質量黑洞及其噴流影像的能力。先期觀測已確認該黑洞邊緣附近存在強烈磁場,粗估黑洞事件視界附近的磁場強度約2.6特斯拉,超過地球磁場的四萬倍。
如此強大的磁場可能是驅動星系噴流形成的重要因素。天文學家長期以來一直試圖解答一個核心問題:超大質量黑洞如何以近乎光速將高能粒子流向外噴射,形成跨越整個星系的噴流?透過事件視界望遠鏡對距離地球六千萬光年的NGC 1052星系核心的先期觀測,科學家解答這問題方面邁出重要一步。
NGC 1052星系核心有一個超大質量黑洞,從兩側噴射出延伸數千光年的強大噴流。團隊目標不僅在研究黑洞本身,還包括探索噴流的起源。雖然黑洞是事件視界望遠鏡成像的潛力目標,但由於比過去觀測的天體更暗且結構複雜,觀測挑戰極高。
此研究僅使用EHT陣列的五座望遠鏡,估算未來觀測潛力。初步結果顯示,EHT有望成功高解析度成像黑洞及噴流,得益於黑洞周圍環境在特定電磁波頻率範圍內發出明亮輻射,適合EHT觀測。同時,噴流形成區域的尺度與M87星系中心黑洞的環結相似,也足以被EHT清晰解析。
▲ 模擬穿越NGC 1052星系中心的氣體與塵埃層,逐步靠近中心超大質量黑洞的位置。最終近距離影像以模擬方式展現事件視界望遠鏡預期的觀測成果。
儘管NGC 1052是一個充滿挑戰的目標,隨著新一代電波望遠鏡陣列的發展,例如美國國家電波天文臺的下一代甚大望遠鏡陣列(ngVLA)和新一代事件視界望遠鏡(ngEHT),未來觀測的能力將更為強大。這些新技術的應用正逐步深化我們對星系中心黑洞的理解。事件視界望遠鏡目前匯集了來自全球五大洲超過400位研究人員,透過一個「虛擬地球大小的望遠鏡」捕捉到迄今最清晰的黑洞影像,未來也將揭開宇宙中黑洞噴流的神祕面紗。
論文發表於《天文與天體物理學》期刊。