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分享 網管 - 科學新知 | 2020-08-26 | 人氣:230

2020-08-25訊

 

觀察類星體 3C279,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。

新論文發表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊。

(首圖來源:歐洲南方天文台

 

原文網址:https://technews.tw/2020/08/25/black-h ... gnetic-flux-quasar-3c279/