M87黑洞的超自然現(xiàn)象

1、M87黑洞的超自然現(xiàn)象超越光速？不！超光速運(yùn)動(dòng)了解一下?自然 2020-11-8 60閱讀13點(diǎn)贊1評(píng)論簡(jiǎn)要：1/187*是乂87星系中心的超大質(zhì)量黑洞，它以近乎光線的速 度發(fā)射物質(zhì)噴氣流。黑洞吸引物質(zhì)，其中一些物質(zhì)被噴射返回到 宇宙空間。這些被噴射的物質(zhì)以噴射流或光束的形式沿著磁場(chǎng)線 運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生噴射流。X射線數(shù)據(jù)顯示有兩結(jié)噴射流分別擁有 6.3和2.4倍于光線的速度，而超光速運(yùn)動(dòng)可以解釋這一違背物理 規(guī)律的速度。家喻戶(hù)曉的黑洞正在M87星系的核心地帶噴發(fā)出以接近光速速度傳播 著的物質(zhì)射流。這是一位藝術(shù)家對(duì)極大質(zhì)量黑洞噴流的構(gòu)想概念一美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)/達(dá)納.貝里/SkyWor

2、ks數(shù)碼而這是因?yàn)樯淞魑镔|(zhì)本身的傳播速度幾乎與產(chǎn)生的光速相同。又由于1/187*的噴射氣流幾乎對(duì)準(zhǔn)我們用此產(chǎn)生了這些明顯就不可能的速度。（美國(guó)航空航天局NASA /維基百科） 天文學(xué)家們?cè)?jīng)見(jiàn)過(guò)這些噴射氣流以這樣的速度運(yùn)動(dòng)，但卻從來(lái)沒(méi)有在 X射線下呈現(xiàn)過(guò)。這意味著他們從未確定這是團(tuán)塊物質(zhì)本身以速度為光 速的99%移動(dòng)。所有這也可能是沖擊波而不是團(tuán)。來(lái)自M87*的噴射氣流以螺旋形圍繞磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，這有助于說(shuō)明射流的速 度。在X射線的觀察中，研究背后的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)觀察速度最高的功能（光速的6.3倍）在2012年至2017年之間衰減了 70%以上。這種衰落僅發(fā)生在X射線中，而不發(fā)生在光學(xué)和紫外線中，并且可能

3、是 由于粒子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)隨時(shí)間流逝失去了能量而引起的。這種現(xiàn)象稱(chēng)為同步加速器冷卻。這意味著天文學(xué)家在不同時(shí)間看到相同 粒子的X射線，也就是他們所觀察到的不能是波浪，而必須是噴射氣流 本身。SNIOS說(shuō)：“我們的工作提供了最有力的證據(jù)，說(shuō)明1/187*噴射氣流中的粒子實(shí)際上以接近宇宙速度極限的速度行進(jìn)。”錢(qián)德拉，時(shí)間世界望遠(yuǎn)鏡和M87*研究1/187*時(shí)，錢(qián)德拉數(shù)據(jù)和事件視界望遠(yuǎn)鏡很好地相互互補(bǔ)了。當(dāng)事 件視界望遠(yuǎn)鏡將事件視界環(huán)，成像在黑洞周?chē)鷷r(shí)，它其實(shí)是一個(gè)六天的 快照。但是錢(qián)德拉對(duì)射流的研究著眼于數(shù)百年前甚至數(shù)千年前從乂87*噴出 的物質(zhì)。事件視界望遠(yuǎn)鏡圖像也比錢(qián)德拉成像的噴射氣流小約1億

4、倍。Cf A的另一位合著者保羅努爾森說(shuō)：“就像事件視界望遠(yuǎn)鏡正在提供火箭發(fā)射器的特寫(xiě)鏡頭一樣，錢(qián)德拉也在向我們展示正在飛行的火箭?！?吸積盤(pán)是一種由繞大塊中心體繞軌道運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散物質(zhì)形成的結(jié)構(gòu)（通常是星盤(pán)）。中央主體通常是恒星。摩擦?xí)?dǎo)致磁盤(pán)中的軌道物質(zhì)向 內(nèi)向中心旋轉(zhuǎn)。重力和摩擦力會(huì)壓縮并升高物質(zhì)的溫度，從而導(dǎo)致電磁 輻射的發(fā)射。而輻射的頻率范圍取決于中心物體的質(zhì)量。 sciencealertFY:兒店小二如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除 轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處天文學(xué)家已經(jīng)觀察其很長(zhǎng)時(shí)間了，而這個(gè)頗受關(guān)注的位于梅西葉87星 系中心的黑洞也就以1/187*命名了

5、。就在去年，事件視界望遠(yuǎn)鏡捕捉到了 1/187*的圖像，這也是有史以來(lái)第一個(gè)黑洞圖像。而該圖像僅是增加了 M87*的聲望，但這也僅是一個(gè)開(kāi)（圖像為與事件視界望遠(yuǎn)鏡合作集）M87,是室女座中的超大橢圓星系，也被成為室女座A或NGC 4486 ,距離我們約5300萬(wàn)光年。而它長(zhǎng)度跨越大約240,000光年，比銀河 系還略長(zhǎng)一丟丟。與銀河系微缺乏道的200個(gè)相比，它周?chē)h(huán)繞著令人難以置信的12,000個(gè)球狀星團(tuán)。這使科學(xué)家們認(rèn)為，與其他橢圓星體一樣，M87也是通過(guò)合并而變得如此龐大。M87*(M87星)是M87中心的一個(gè)與所有SMBH中質(zhì)量最高之一的超大質(zhì)量黑洞(SM BH)。它比太陽(yáng)大65億倍。M

6、87*星距離我們有5500萬(wàn)光年，它能?chē)娚涑鼍哂邢鄬?duì)論性質(zhì)的物質(zhì)射流并將其延伸到太空中約5,000光年的地方。幾年前，哈勃里遠(yuǎn)鏡在可見(jiàn)光和紅外光下都捕獲到了其噴射氣流的著名合成圖像。（圖源自美國(guó)國(guó)家航空航天局NASA /哈勃精選計(jì)劃團(tuán)隊(duì)/空間望遠(yuǎn)鏡研究所/大學(xué)天文研究協(xié)會(huì)）多年來(lái)，天文學(xué)家一直在觀察不同波長(zhǎng)的M87*的射流材料：無(wú)線電, 光學(xué)還有X射線?，F(xiàn)在，也是有史以來(lái)第一次，錢(qián)德拉X射線觀測(cè)顯 示出該射流的各個(gè)局部以大于光速99%的速度運(yùn)動(dòng)。1988年的M87在無(wú)線電和光學(xué)上的較早圖像。用甚大陣列射電望遠(yuǎn)鏡和甚長(zhǎng)基線陣列捕獲了電圖像，圖像可見(jiàn)于哈勃望遠(yuǎn)鏡。來(lái)源一美國(guó) 國(guó)家航空航天局，國(guó)家無(wú)

7、線電天文臺(tái)/國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，約翰比雷塔 (空間望遠(yuǎn)鏡研究所/約翰霍普金斯大學(xué)天文單位)和相關(guān)大學(xué)公司-天體物理學(xué)中心的拉爾夫卡夫特|哈佛&史密森尼(CfA)在新聞稿中 表示：這是首次使用X射線數(shù)據(jù)記錄黑洞噴流產(chǎn)生的極端速度。并 稱(chēng)，“我們需要錢(qián)德拉清晰的X射線視野來(lái)進(jìn)行這些測(cè)量。”卡夫最近在夏威夷檀香山舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)會(huì)議上介紹了這些新結(jié) 果。該結(jié)果還發(fā)表在天體物理學(xué)雜志上，一篇題為 M87的X射線射流中的超光速運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)的論文中。是什么原因造成了噴射氣流？ 諸如M87*之類(lèi)的黑洞在會(huì)星系中心向其吸引物質(zhì)。而隨著這種物質(zhì)材 料的接近，它就會(huì)開(kāi)始圍繞著一種稱(chēng)之為吸積盤(pán)1的結(jié)構(gòu)中的黑洞旋 轉(zhuǎn)。但

8、神奇的是，這種物質(zhì)材料注定不會(huì)被吸入。它只會(huì)有一小局部掉進(jìn)去，而有些局部卻會(huì)被倒回太空。而這些被驅(qū)逐 的物質(zhì)那么會(huì)遵循磁場(chǎng)線呈射流或射束的形式。這些噴射氣流并非光滑且 沒(méi)有特征：它們具有像錢(qián)德拉這樣的天文臺(tái)可以觀察到的呈團(tuán)塊或結(jié)。而這些結(jié)中的其中兩個(gè)尤其對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)特別有趣。多年來(lái)，他們 一直使用圖像來(lái)跟蹤這些結(jié)塊的運(yùn)動(dòng)。它們分別距離SMBH約900光 年和2500光年。錢(qián)德拉觀測(cè)天文臺(tái)的X射線數(shù)據(jù)顯示，這些結(jié)點(diǎn)以令人難以置信的速度 行進(jìn)：最靠近中心的結(jié)點(diǎn)是6.3倍光速移動(dòng)著，而另一個(gè)結(jié)點(diǎn)的那么以2.4倍光速的速度移動(dòng)著。等一下，但請(qǐng)別忘了，沒(méi)有什么比光速行進(jìn)得更快。當(dāng)然，這也是對(duì)的，因此這里肯定還有什么其他的因素。而那個(gè)“其他的因素”又簡(jiǎn)單地稱(chēng)為“超光速運(yùn)動(dòng)”。該研究的合著者，也是CfA的布拉德斯尼奧斯說(shuō)：“物理中不可磨滅 的定律之一，就是沒(méi)有什么運(yùn)動(dòng)