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黑洞噴流透過磁重聯過程補充能量
說到事件視界望遠鏡(EHT)﹐大家想到最有名的成果可能是第一張黑洞直接成像﹐不過EHT團隊之一今年其實帶來了另項有趣的黑洞研究﹕發現噴流在距離黑洞1,000倍以上的距離突然變亮﹐中間彷彿隔著條無形通道。現在最新分析指出﹐黑洞噴流突然增強顯現﹐應與磁重聯現象有關。
黑洞在吸入大量物質﹑氣體與光的同時﹐也會向外噴射出延伸數千光年的2道強大噴流﹐一般來說﹐黑洞中心光線彎曲會產生所謂的黑洞陰影﹐從而導致噴流看上去似乎無處不在﹐但是事件視界望遠鏡團隊之一卻在觀察光學劇變類星體(optically violent variable quasar﹐簡稱OVV類星體)3C279時﹐發現該黑洞的噴流特別遠離黑洞源﹔或者說﹐噴流在距離黑洞陰影千倍以上的距離才突然爆亮。
進一步利用NASA費米伽瑪射線空間望遠鏡(Fermi-LAT)觀測﹐研究團隊確認噴流不僅在毫米波長範圍內輻射﹐也產生高能伽馬射線且帶有閃爍效果。
之所以產生閃爍模式﹐數據分析表明起因為磁重聯(magnetic reconnection)現象。磁重聯是一種發生於高導電電漿中的物理過程﹐過程中磁拓撲重新分布﹐同時磁能被轉換為動能﹑熱能並加速粒子。科學家原本不知噴流能量如何像通過一條看不見的通道﹐離黑洞有段距離了才顯露﹐現在研究人員發現﹐類星體3C279的強大噴流便是由磁重聯過程驅動﹐在磁力線重新連接的期間﹐粒子被加速從而產生觀察到的伽馬射線﹐並可解釋為何噴流的能量彷彿隱形了。
研究人員說﹐黑洞周圍的磁場被前者拉著拖曳﹐當磁力線被纏緊時﹐就可能將相對論性粒子發射出去從而減慢黑洞的旋轉速度﹐並將其部分旋轉能量轉化為輻射﹐亮光才在距離黑洞有點遠的地方忽然出現。
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