天文学家发现黑洞喷流的辐射机制
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作者：上海天文台
发布于：2024-03-25
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- 近期，中国科学院上海天文台研究员袁峰带领的国际团队，以M87星系中心超大质量黑洞的喷流为研究对象，针对当前重要的两种黑洞喷流模型的正确性，开展了研究。
- 黑洞是宇宙中奇特的天体，具有超强的引力，以至于在黑洞半径内连光都无法逃脱它的引力束缚。100多年前的天文学家通过观测发现，在黑洞半径之外距离很近的地方，黑洞能够以接近光速的速度向外喷射出包含物质和能量的强大外流——喷流。喷流如何形成？目前，这一领域主要有“提取黑洞转动能”模型和“提取吸积盘转动能”模型。
- 天文学家试图剖析喷流的能量来源问题。然而，这两种模型产生的喷流与对喷流的形态、宽度、速度场、偏振等的观测结果是否一致？两个喷流形成机制的模型，哪一个是正确的？该研究通过计算两种模型预言的辐射并与观测进行对比发现，通过磁场提取黑洞转动能的模型所预言的喷流与实际观测结果一致，而另一个通过磁场提取黑洞吸积盘转动能的模型则难以解释观测结果。
- 进一步，该研究分析黑洞喷流中产生“磁重联”的物理机制发现，这是由于M87黑洞吸积盘中磁场会产生“磁爆发”。该爆发能够对磁场产生强扰动，而该扰动能够传播很远的距离，导致喷流中的磁重联。
- 3月23日，相关研究成果以Modeling the inner part of the jet in M87: confronting jet morphology with theory为题，发表在《科学进展》（Science Advances）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会的支持。
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- 天文学家发现黑洞喷流的发光机制
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