天文學家首次觀測到一個使用磁場來吞噬物質的黑洞
# 感謝 利維坦 投遞譯稿
這應該是我們這麼久以來觀測到的最碉堡的東西了。
黑洞是宇宙中一個神秘而又高密度的天體。其引力之強甚至連光都無法逃脫其束縛。
黑洞和磁場有著奇怪的聯繫，磁場也許更加神秘。我們知道磁場許多黑洞都有著磁場，但不同黑洞的磁場強度變化很大，並且我們並不確定它們是如何形成的，以及為什麼形成的。現在多虧了一項新的研究，這個奇怪謎團的一塊拼圖終於被擺放到了它應該在的地方。天文學家第一次觀測到一個超大質量黑洞周圍的磁場在其主動吞噬物質中起到了作用。
在天鵝座A的中心，一個6億光年之外的活躍星系，也是天空中最明亮的無線電源之一——天文學家們已經觀測到了磁場捕獲了進入超大質量黑洞的物質的證據。有點像一張宇宙中的網。
這可以幫助科學家弄清楚為什麼一些星系的中央黑洞非常活躍，它們的極地區域噴射出巨大的直射電磁射流，而其他星系的中央黑洞——比如銀河系自己的射手座A*——只是間歇性地活動，而其他星系中央黑洞看起來完全處於休眠狀態。
根據計算機上的統一模型所推測，活躍的星系核心——也就是河系中心正在積極進食的超大質量黑洞——將被落入黑洞的物質所形成的吸積盤所環繞。黑洞外的吸積盤一般是一個圓盤或圓環狀的結構，進入吸積盤的物質一般由塵埃和氣體所構成。
這種結構是如何形成的，以及為什麼會保留在那裡，尚不清楚——但是天鵝座A的觀測表明，磁場正在起作用，以形成環面並使之保持在原處。
藝術想像圖——黑洞磁場幫助黑洞捕食物質
一般來說，這些結構在可見光波長和無線電波長下很難觀測到，但是一種新的儀器對吸積盤的塵埃顆粒的紅外輻射特別敏感。利用美國國家航空航天局(NASA)平流層紅外天文台(SOFIA)上的高解析度機載寬頻相機(HAWC+)，天文學家已經能夠分離並觀測到天鵝座A中心的吸積盤面。SOFIA科學中心和大學空間研究協會的天文學家恩里克·洛佩茲-羅德里格斯說：「發現一些全新的東西總是令人興奮的。」「這些來自HAOC+的觀測是獨一無二的。它們向我們展示了紅外線極化對星系研究的貢獻。
黑洞的射流是如何形成的還不完全清楚。
我們知道一件事，黑洞磁場不是起源於事件視界之外，(電磁輻射也沒有超越光速)沒有電磁輻射可以逃脫黑洞的引力。
據認為，來自吸積盤內緣的物質再次沿著圍繞黑洞外側的磁場線以接近光的速度從黑洞兩極射出。
然鵝最近的一項研究發現，編號V404 Cygni的黑洞所觀測到的磁場強度遠弱於預期強度，儘管他的射流強度很高——這意味著磁場與黑洞的交互作用於磁場本身的強弱並沒有太大的關聯，或者有什麼其他的機制在其中起到作用。不管怎麼說，未來的觀測將有助於揭示這些複雜的動力學，以及磁場如何在超大質量黑洞周圍的極端環境中被塑造出來。
「例如，如果HAWC+從活躍的星系中央黑洞而不是從休眠星系中央黑洞中觀測到高度偏振的紅外輻射」 ，「那麼它將支持磁場幫助黑洞進食並增強天文學家對活動星系統一模型的信心。」 NASA指出。
該團隊的研究已經發表在The Astrophysical Journal Letters.
本文譯自 sciencealert ，由譯者 投稿 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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