觀察類星體 3C279，黑洞噴流透過磁重聯過程補充能量
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。
- Spinning black hole powers jet by magnetic flux
- Study: spinning black holes power jets with magnetic reconnection
（首圖來源：歐洲南方天文台）
原文網址：https://technews.tw/2020/08/25/black-hole-jet-magnetic-flux-quasar-3c279/
