辽宁
大家还记得2019年天文学家发布的第一张黑洞照片吗？最近，他的“相册”又要更新了。这次，研究人员拍摄到了迄今为止关于它的最清晰喷流照片，让人类对这种极端天体物理现象有了更多了解，并在近期举行的第248届美国天文学会会议期间对外公布成果。
这个黑洞位于5500万光年外的M87星系中，是其中心的超大质量黑洞，质量达太阳的65亿倍，按照惯例被命名为M87*。天文学家调用世界多地望远镜，模拟成一个口径和地球尺度差不多的超级望远镜，才得以看到它的真容。
不过，最近由加拿大拉瓦尔大学博士生卡米尔·波伊特拉斯牵头的国际研究团队，没有借助这台“事件视界望远镜”。他们利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台，结合其在2012年至2025年间的观测数据，利用最先进的图像处理技术进行处理，获得了M87*喷流的最清晰图片。
所谓的黑洞喷流，是黑洞吸引的带电粒子，在其强大的磁场作用下，从两极喷射的现象。由于喷射速度接近光速，已形成物理学上的相对论效应，因此人们称之为相对论性喷流。
但在实际情况中，我们甚至可能观测到其喷流超过光速的现象。比如这一次研究团测量到的数据，看起来其表观速度已经达到光速的5倍，似乎违背了物理定律。但实际情况，是因为喷流本身就接近光速，又恰好对准了地球的方向，所以形成了这种“超光速运动”的现象。
通过不同时间的图片对比，可以清晰地看到黑洞喷流的变化。但在X射线波段以如此高清的水平看到细微变化，对人类来说还是头一回。通过名为反褶积的图像处理技术，研究人员成功将一些此前模糊到一起的结构分辨开来，从而了解其演变历程。
研究人员发现，喷流中有一些结构看起来几乎是静止的，另外一些结构在喷流中高速移动。可见，其变化机制比此前想象的要更加复杂。
另外，团队对其亮度和运动的变化分析结果，和此前计算机模型的结果是高度相符的，这一点还算令人欣慰。这印证了计算机模拟中发现的现象，即喷流不同部分相互碰撞时，会产生冲击波和磁场，共同影响了喷流的结构。
除此之外，研究团队还结合了詹姆斯·韦布太空望远镜、哈勃太空望远镜以及位于智利的甚大望远镜阵列的射电观测，进一步详细观测了M87*的黑洞喷流，并通过图像处理技术合并成一张图，展现其壮阔。
本次研究的参与者之一，来自美国哈佛-史密松森天体物理中心的天文学家格里特·谢伦伯格介绍，作为星系的中心“统治者”，超大质量黑洞的喷流实际上可以直接影响其所在星系。观测包括M87*在内的超大质量黑洞，有助于人类更好地理解其如何利用喷流传输能量，并最终沉积到周围星系中。
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