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中研院参与的事件视界望远镜(EHT)跨国团队,继去年发表第一张黑洞照片后,本月再度公布第一张黑洞喷流源头的照片。(中研院天文所提供)

中研院参与的事件视界望远镜(EHT)跨国团队,继去年发表第一张黑洞照片后,今天再度公布史上第一张黑洞喷流源头的照片,中研院天文所学者形容,这次可以说是拍到黑洞正在活跃吃东西的过程

去年中研院天文及天文物理研究所参与的事件视界望远镜(EHT)合作团队,发表人类史上第一张黑洞图像,本月EHT团队使用特长基线干涉法 (VLBI),成功从观测数据中取得新资讯,第一次详细观测超大质量黑洞邻近区域的相对论性喷流,研究结果发表在2020年4月号的《天文及天文物理》期刊 (A&A)。

天文所表示,这次研究由马克斯普朗克电波天文研究所(MPIfR)的Jae-Young Kim主导,其团队分析探究黑洞喷流源头附近极细微型态。EHT团队于2017年4月时举行的全球连线观测,当时观测目标之一是距离我们50亿光年远的类星体3C 279,位于室女座方向的一个星系,该星系中心的黑洞质量约是太阳的10亿倍。

天文所计画科学家周美吟解释什麽是黑洞喷流,她表示,拍摄到黑洞喷流可以说是我们看到黑洞吃东西的过程,因为物质被黑洞吃进去的时候,不会直接掉进黑洞,而是会先掉到黑洞周围的吸积盘,慢慢从吸积盘外侧转到内侧后才掉进去,而物质掉进黑洞时,因为角动量守恆的原理,有物质吃进去,同时有物质被抛出,而抛出的物质就是我们所看到的喷流,是温度很高的高热气体和电浆,所以看到照片中是呈现橘红色的光。

通常黑洞是喷出相当笔直的喷流,可是天文所表示,经过EHT的影像分析,竟然在根源处,意料外呈现着扭绞状结构,这是第一次看到了与喷流垂直的特徵,天文学家认为可能是观测到喷流自吸积盘双极喷出的现场。

天文所也指出,对比接下来几天的图像,甚至还看到喷流和吸积盘在最细微尺度上发生的变化,可能是因为目击吸积盘正在旋转,伴随着星体物质的撕碎沉落、喷流喷出,而在此前,这些现象都只能发生在电脑计算模拟,这是第一次实际看到。

中研院天文所博士小山翔子博士的ASIAA黑洞成像小组也为这次观测结果的成像作出了贡献,团队成员包含博士郭骏逸、罗文斌和副研究员浅田圭一,小山翔子表示,事实上3C 279星系是最早获得图像的EHT观测目标,甚至比去年的M87黑洞照片还早,3C 279成功成像后,研究团队对EHT能力信心大增,同时成像所开发的方法,也用在了几个主要观测目标的成像上,包括M87黑洞。