天文學家首次發現黑洞旋轉的直接證據
根據英國《衛報》網站9月27日報道,天文學家已經首次捕捉了黑洞旋轉的直接證據,為了解宇宙最神秘的天體提供了新的見解。報導稱,觀測的焦點是位於鄰近的「梅西耶87」星系中心的超大質量黑洞,事件視界望遠鏡拍攝到了它的陰影。就像許多超大質量黑洞一樣,「梅西耶87」也把強而有力的噴射流以接近光速的速度從兩極發射到星際空間。 科學家已經預測黑洞的旋轉為這些宇宙噴射流提供了能量,但一直沒有找到直接證據。 研究報告聯名作者、日本國立天文台的羽田和弘(音)說:「在用事件視界望遠鏡成功地在這個星系拍攝了黑洞照片後,這個黑洞是否正在旋轉一直是科學家關注的核心。現在預期已經變成了確定。這個巨大的黑洞確實在旋轉。”「梅西耶87」距離地球5,500萬光年,擁有一個比太陽大65億倍的黑洞。黑洞外面有一個由氣體和塵埃構成的吸積盤,圍繞著這個宇宙「天坑」的邊緣轉動。其中一些物質注定要掉進黑洞,永遠消失。但一小部分會從黑洞的兩極噴射出來,速度超過光速的99.99%。理論模型顯示這種現象的發生源自於黑洞旋轉。科學家認為吸積盤中的帶電粒子產生了一個強磁場,隨著黑洞旋轉,它牽引著磁場一起旋轉。這最終導致磁場讓粒子加速,以噴射流的形式脫離黑洞,在這過程中從黑洞的旋轉中攫取能量。發表在《自然》周刊上的最新研究成果,引用了2000年至2022年透過全球射電望遠鏡網路觀測「梅西耶87」的結果。觀測顯示圍繞黑洞邊緣的一個中心點進動(進動本為物理學名詞,指一個自轉的物體受外力作用導致其自轉軸繞某一中心旋轉-本報註)的噴射流以11年為週期反覆出現。這顯示黑洞的自轉軸與吸積盤之間有錯位,導致噴射流像陀螺一樣搖擺。研究報告作者說:“發現這種進動提供了明確的證據證明’梅西耶87’星系中的超大質量黑洞確實在旋轉,因此增強了我們對超大質量黑洞本質的理解。”倫敦大學學院天文物理學家濟裡·尤西說:「這非常令人興奮,因為這告訴我們,只有在黑洞進行非零旋轉的情況下它才會進動。這是旋轉一個間接但非常有力的證明。”尤西也說,黑洞的旋轉今後也可能給了解導致超大質量黑洞形成的激變事件提供洞見。他說:「它在旋轉而且還有傾斜告訴你過去曾發生過相當瘋狂的事情。在其歷史的某一點,曾發生過激烈的事件。它提供了誘人的暗示表明情況可能就是這樣的。 」