黑洞如何发射喷流？

黑洞如何发射喷流？黑洞是宇宙中最神秘的物体，它的引力极其强大，连光也无法从中逃逸。但这些巨行星通过提供天体物理喷流，又为宇宙带来了源源不断的能量。因此，为什么有喷流物能从黑洞边缘发射出来？成为宇宙中最大的谜团。2019年，事件视界望远镜（EHT）发布了第二张黑洞照片，帮助天文学家更深入地了解天体物理喷流的内部工作原理。照片中的光环有条纹，表明光是偏振光。黑洞旋转时会吸进带电粒子，这些粒子会产生磁场并在黑洞的作用下被扭曲成一个紧密的螺旋线，这种扭曲将产生一种电压，从黑洞中向两个方向流出，并在扭曲的磁场推动下加速，同时向太空中喷射出数千光年的能量，黑洞喷流也由此成为宇宙的巨大发电厂，本期视频就带你领略它的独特魅力。来自：雷锋频道：@kejiqu群组：@kejiquchat投稿：@kejiqubot

天文学家发现已知质量最大的黑洞

天文学家发现已知质量最大的黑洞天文学家发现了可能是已知质量最大的黑洞，其质量大约为太阳质量的300亿倍。研究报告发表在《皇家天文学会月刊》（RoyalAstronomicalSociety，简称RAS）期刊上。天文学家是利用引力透镜和超级计算机模拟发现这个巨无霸黑洞的。该黑洞位于星系团Abell1201中的一个星系，虽然巨大无比但并不活跃，也就是它没有吞噬太多周围的物质而释放出巨大的能量。论文主要作者JamesNightingale博士称，此前发现的绝大多数超大质量黑洞都处于活跃状态，引力透镜让研究此类不活跃巨型黑洞成为可能。来源，，来自：雷锋频道：@kejiqu群组：@kejiquchat投稿：@kejiqubot

天文学家发现一个被母星系弹出的"失控"黑洞 宽度达2000万个太阳

天文学家发现一个被母星系弹出的"失控"黑洞宽度达2000万个太阳这是一个耐人寻味的发现，也是一个与流浪黑洞存在的事实并列的发现。这一发现是在天文学家观察RCP28时注意到的，这是一个距离地球大约75亿光年的矮小星系。在用哈勃观察该星系时，天文学家们注意到了这束光，为失控黑洞提供了第一个证据。对该星系的进一步观察表明，这条明亮的光束大约有20万光年长。这是我们的银河系宽度的两倍。这条条纹被认为是由压缩气体组成的，可能正在积极地形成新的恒星。在这条条纹之后，天文学家发现了一个失控的黑洞，估计其质量是太阳的2000万倍。这个新发现的黑洞目前正以每小时约350万英里（560万公里）的速度飞离其母星系--大约是音速的4000倍。更耐人寻味的是，从这个失控的黑洞引出的条纹直接回到了小星系的中心。当然，确认这条条纹是由黑洞留下的，这一点很重要。黑洞经常向太空喷射物质流，被称为天体物理喷流。这些喷流与天文学家在明亮的条纹中所看到的相吻合，因此他们必须确定这是否是原因，或者该条纹实际上是被一个失控的黑洞从其母星系中踢出来而留下的。研究人员说，这条条纹并不包含天体物理喷流的明显标志。一个很大的区别是，这条条纹并不是离它的母星系越远越弱。相反，它实际上越来越强，这提供了更多的证据表明它可能是一个失控的黑洞在星际空间中暴走。但是，一个黑洞是如何从它的星系中被喷射出来的呢？人们认为，这可能是由第三个黑洞侵入一个双星系统造成的，导致其中一个宇宙实体被向外弹出。天文学家并不确定这些失控的黑洞可能有多普遍。也许随着我们对宇宙的进一步观察，我们会发现其他类似黑洞的证据。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346127.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346127.htm

天文学家首次拍摄到黑洞与喷流“全景照”

天文学家首次拍摄到黑洞与喷流“全景照”最近，由中国科学院上海天文台研究员路如森领导的国际研究团队，换了个频道看M87黑洞，首次拍到了M87的黑洞全景。照片里，不仅有“甜甜圈”，还能看到从“甜甜圈”向远处延展的“尾巴”，即黑洞的喷流。作为EHT照片的拓展，新照片首次展现出了黑洞和它周围环境的关系。4月26日，相关成果发表于《自然》。“甜甜圈”长了“尾巴”、发了“胖”黑洞，是一个引力极强的时空区域，包括光在内的任何东西都无法逃逸。它可以“吃掉”靠近它的一切。此次，天文学家用3.5毫米波段开展了新观测。他们拍摄到的黑洞照片中，依然可以清晰看到“甜甜圈”——黑洞周围绕转着热气体，这些气体在不断发出辐射，形成亮环。与此同时，黑洞附近被“吐出”的气体也被拍到，“甜甜圈”长出了“尾巴”。“以前我们曾在单独的图像中分别看到过黑洞和喷流，但现在我们在一个新的波段拍摄了黑洞和喷流的全景图。”论文第一作者路如森告诉《中国科学报》。“我们可以看到喷流是如何从中央超大质量黑洞周围的环状结构中出现的，也可以在另一个波段测量黑洞周围环状结构的直径。”德国马普射电天文研究所的ThomasKrichbaum说。通过这张全景图，天文学家获得了一些关于黑洞的新认识。他们发现“甜甜圈”比之前“胖”了。“本次的观测波长是3.5毫米，而EHT的观测波长是1.3毫米，我们看到的环状结构变得更大、更厚。这表明在新图像中可以看到落入黑洞的物质产生了额外辐射。这使我们能更全面地了解黑洞周围的物理过程。”路如森说。他们还发现黑洞不是“很饿”。“它消耗物质的速度很低，只将其中一小部分转化为辐射。于是，为了了解这个更大、更厚的环的物理来源，我们使用计算机模拟测试不同的情况。最终我们得出结论，亮环更大、更厚与吸积流有关。”台湾地区“中研院”天文和天体物理研究所的KeiichiAsada说。此外，从数据中，他们还看到了一些“令人惊讶的事情”。日本国立天文台的KazuhiroHada说：“在靠近黑洞的内部区域，辐射宽度比我们预期的宽。这可能意味着黑洞周围不仅仅有气体落入，也可能有一股‘风’吹出来，造成黑洞周围的湍流和混乱。”不过，路如森表示，尽管发现了很多新现象，但“星系中央的超大质量黑洞是如何形成的，仍是未解之谜”。尽管还有很多问题无法回答，但论文的两位审稿人都给予高度评价。一位审稿人指出：“该研究具有独创性、主题性，表现力强，可以引起人们的普遍兴趣，值得在《自然》杂志上发表。”另一位审稿人评价：“这项工作是及时的，是在理解活动星系核喷流的形成和准直方面迈出的重要一步。”黑洞照片的背后此次研究由中国学者路如森领衔，成员来自17个国家和地区的64家研究单位，共计121位。拍摄动用了全球16台射电望远镜，共同组成了一台口径等效于地球直径的望远镜。16台射电望远镜包括全球毫米波阵的14台望远镜、位于智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列，以及位于格陵兰岛的格陵兰望远镜。黑洞新照片其实在5年前的2018年4月14日至15日就已经拍好，但直至今日才正式发布。“在初步处理数据后，我们从中注意到了前所未有的新特征。之后用了5年，经过复杂的数据处理和成图过程、反复验证和确认结果，才最终发布。”路如森说。在将“生数据”处理成“熟数据”过程中，他们前后做了4次甚长基线干涉测量技术分析中的“互相关处理”以及相应的“相关后处理”分析。“大家克服了来来回回返工的煎熬，得到了最可靠的‘熟数据’。”路如森说。从“熟数据”重建观测图像时，研究团队遇到了前所未有的挑战。“这是一张视场很大的图像，图像包含许多成分，且这些成分的亮度差异很大。通过汇聚遍布全球各地许多合作者的经验，经过各种尝试和反复验证，我们才克服了这些困难。”路如森说。要拍“彩照”，还要拍“电影”路如森和他领衔的国际研究团队，已经想好了下一步目标——与EHT一起给黑洞拍摄“彩色”照片。所谓“彩色”就是在不同的观测波长上给黑洞拍照。“进一步的观测和强大的望远镜阵列将继续揭开它的神秘面纱。”韩国天文和空间科学研究所的JonghoPark说，“未来，毫米波观测将研究M87黑洞的时间演变，并将结合不同颜色的‘射电光’图像获得M87中心黑洞区域的多色视图。”在上海天文台台长、研究员沈志强看来，未来非常令人期待。“此次展现的3.5毫米波长图像代表了当前的最新成就，但为了揭开M87中央超大质量黑洞及其相对论性喷流的形成、加速、准直传播的物理机制之谜，我们需要拍摄更多色的高质量图像，包括在0.8毫米或更短的亚毫米波波长的黑洞照片，以及在长至7.0毫米波长的黑洞和喷流的全景图像。”沈志强说。“由于不同波长的电磁辐射揭示了黑洞附近不同的物理过程，相比于‘单色’黑洞，‘彩色’黑洞将带给我们更多信息，帮助我们更好理解黑洞本身，以及它和周围环境的关系。”路如森说。路如森还有一个更远的目标——给黑洞拍“电影”。“黑洞并不是静止的，而是每时每刻都和周围环境相互作用，因此不同时刻看它，它是不一样的。拍摄‘动态’黑洞要求我们在空间维度上再解锁时间维度，以便全方位观测和理解黑洞。”路如森说。对于5500万光年外的M87星系来说，黑洞图像的变化速度缓慢，需要通过长时间监测才能拍出它的变化。“EHT在过去几年进行了多次连续成像观测，未来5年也有持续的观测计划。这些观测数据将呈现M87黑洞在10年时间跨度上的‘电影’。”路如森说。对于人类所居的银河系中央的银心黑洞，目前EHT的望远镜分布不足以实现“快拍模式”的动态摄影，“丢帧”问题严重。但路如森对未来保持乐观：“随着更多望远镜加入，人类将能达到所需的时间分辨率，并最终拍出‘黑洞电影’。”相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-05843-w...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356983.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356983.htm

天文学家发现了一个围绕银河系黑洞的气体气泡

天文学家发现了一个围绕银河系黑洞的气体气泡据BGR报道，天文学家发现了一个围绕我们银河系黑洞的气体气泡。今年早些时候，天文学家为我们带来了SagittariusA（或简称Sgr.A*）的第一张图像。该图像很模糊，但我们第一次真正看到了将银河系固定在一起的超大质量黑洞。现在，天文学家说他们已经发现了关于我们的黑洞的其他奇特的东西。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1326591.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1326591.htm

天文学家发现有纪录以来最大宇宙黑洞

天文学家发现有纪录以来最大宇宙黑洞天文学家近期借助“引力透镜”效应，观察到有史以来超大质量黑洞。法新社报道，这项于星期三（3月29日）刊登在《皇家天文学会月刊》（RoyalAstronomicalSociety，简称RAS）的研究说，科学家在前景星系中发现了一个超大质量黑洞，其质量是太阳质量的300亿倍以上，是迄今观察到的四大黑洞之一；距离地球约有20亿光年。领导这项研究的英国达勒姆大学的天文学家南丁格尔（JamesNightingale）说，他们是在一个“非常偶然的”情况下，在遥远宇宙中某个星系光线极其靠近黑洞时，透过“引力透镜”发现了超大质量黑洞（Supermassiveblackhole，简称SMBH）。“引力透镜”（GravitationalLensing）是科学家爱因斯坦的广义相对论所预言的一种现象。由于时空在大质量天体附近发生畸变，光线经过大质量天体附近时会发生弯曲，从而放大了遥远的宇宙，让遥远而暗弱的天体变得清晰。研究人员使用计算机模拟和哈勃太空望远镜的图像确认了这一发现，并排除其他可能性，如暗物质的过度集中等。南丁格尔说，新发现的黑洞预料是有纪录以来的最大质量黑洞，但鉴于所涉及的技术和各种不确定性，暂不能确定这一论述。超大质量黑洞位于星系的中心，利用巨大的引力像尘埃一样吞噬恒星，连光线都会被吞噬。从前，科学家经由观测黑洞吞噬恒星时释放的光型能量，或通过测量恒星经过时加速的轨道来发现这类大小的黑洞；但这些技术只对相对靠近地球的星系有效。南丁格尔说，天文学家能够通过引力透镜“发现其他99%的星系中的黑洞，这些星系目前是无法进入的”。天文学家目前已发现了500个引力透镜，其中至少有一个是超大质量黑洞。因此，当欧洲航天局在7月发射“欧几里德“宇宙飞船到外太空后，预计天分学家将在接下来六年里，经欧几里德发现10万个新引力透镜，开启一个“黑洞大数据时代”。