科学|连时空都被迫旋转,发现黑洞通过磁重联,为类星体喷射流供能!


几乎所有星系中心都有一个黑洞 , 黑洞具有难以想象的巨大质量 , 因此可以吸引物质、气体甚至光 。 但它们也可以以等离子射流的形式发射物质:一种从星系中心喷出具有巨大能量的等离子束 , 等离子射流可以延伸到数十万光年的遥远太空 。 当这种强烈的辐射被发射出来时 , 黑洞仍然是隐藏的 , 因为它附近的光线被强烈地弯曲 , 即事件视界 , 导致了黑洞“阴影”的出现 。
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这是由事件视界望远镜(EHT)合作的科学家 , 对巨型椭圆星系M87中大质量黑洞的报道 。 在同样是黑洞的类星体3C279中 , EHT研究小组发现了另一种现象:在距离黑洞阴影一千多倍的地方 , 等离子体喷流的核心突然亮起 。 这些喷流的能量是如何像通过一个看不见的烟囱一样到达那里 , 目前还不清楚 。 探测到极闪烁的伽马辐射 , 天体物理学家阿米特·舒克拉(Amit Shukla)现在已经用美国宇航局(NASA)空间望远镜费米-LAT(Fermi-LAT)观测到了这个类星体 。

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舒克拉之前一直在朱利叶斯-马克西米利安大学(Julius-Maximilians-University , JMU)维尔茨堡进行研究 。 舒克拉发现 , 在毫米波长范围内发现的喷流核心也发出高能伽马辐射 , 但亮度极其闪烁 , 这种亮度可以在几分钟内翻一番 , 其研究成果发表在《自然通讯》期刊上 。 亮度变化序列的特殊模式是一种称为磁重联的普遍过程特征 , 这种过程发生在许多具有强磁场的天体中 , 太阳活动也与磁场的动态和重联有关 。

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欧洲航天局欧空局的太阳轨道器任务观测到了太阳大气中的“campfires”证明了这一点 。 但回到类星体3C279:对数据的分析揭示了光曲线中磁场重联的特殊模式 , 感觉就像突然破译了黑洞字母表中的一个象形文字 。 在磁重联的接过程中 , 最初储存在磁场中的不可见能量突然在无数“迷你射流”中释放出来 。 在这些射流中 , 粒子被加速 , 然后产生观测到的伽马辐射 。 磁重联将解释能量如何从黑洞到喷射流的核心 , 以及它最终从哪里来 。

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类星体3C279中黑洞附近的时空被迫旋转 , 锚定在黑洞周围等离子体上的磁场会排出喷流 , 减缓黑洞的旋转 , 并将其部分旋转能量转化为辐射 。
博科园|研究/来自:塔塔基础研究所
参考期刊《皇家天文学会月刊》
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