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星空奧秘:揭開銀河系心臟的磁場面紗

2024-03-30科學

在太空浩瀚的遙遠邊緣,隱藏著一個神秘無比的龐然大物——銀河系中心的超大質素黑洞。這個被命名為"人馬座A星(Sgr A*)"的宇宙深淵長期吞噬著周圍的物質,成為天文學家孜孜不倦探索的物件。最近,事件視界望遠鏡(EHT)拍攝到了這位"貪食者"的全新面孔,首次揭示了它神秘磁場的真容,令全世界

這組令人驚艷的照片是如何拍攝而成的?其中的故事別有洞天。EHT由全球多個射電天文台組成的陣列,優雅巧妙地聯合成一個"超級眼睛"。這些分散在世界各地的天文台,就像一個"地球之眼",將目光聚焦在遙遠的宇宙深處。

早在2022年,EHT就拍攝到了人馬座A*的首張直接照片,這是人類史無前例的壯舉。但這一次,科學家利用了偏振光來窺探這位黑洞的磁場,將揭秘的面紗進一步揭開了一角。

偏振光由在一個平面上振動的波組成,普通人眼無法與其他光線區分開來,但射電望遠鏡可以將其完美捕捉。在黑洞事件視界周圍旋轉的高能物質,會發出強烈的偏振光,因此在新照片中格外醒目。更重要的是,這些偏振光主要沿磁場線排布,為探究黑洞磁場提供了獨一無二的實證。

結果令人驚訝萬分:銀河系心臟的磁場力量之強大、扭曲程度、以及高度有序的排列方式,都超乎天文學家的想象。哈佛大學的伊薩恩博士感嘆道:"我們現在看到,在銀河系中心的黑洞附近,存在著一股強大、扭曲而又有組織的磁場。"這令科學家對人馬座A*是如何"飽餐一頓"產生了新的認識。

更令人驚奇的是,盡管人馬座A*的質素只有遙遠星系M87中心黑洞的千分之一,但兩者的磁場竟如此相似。後者早在2017年就因為EHT的首張黑洞照片而揚名天下,震驚了全世界。

隨後,天文學家們將這些照片輸入人工智能演算法進行增強處理,終於得到了揭示M87*磁場的偏振光影像。這張"磁場的X光全像投影"展現出了黑洞周遭磁場的扭曲姿態,令科學家贊嘆不已。

天文學家原以為人馬座A*和M87*體型的巨大差異,會導致兩黑洞磁場面貌迥然不同。但最新的偏振光照片無情地打破了這一認知,事實證明它們的磁場出乎意料的相似。

這種驚人的相似性,讓科學家懷疑銀河系心臟人馬座A*或許也藏匿著神秘的"超級噴流"。只不過人馬座A*太過遙遠,即便用肉眼也難以直接看到周圍的景象。

什麽是"黑洞噴流"?這種現象猶如黑洞在沈默中突然釋放出一口長長的"呼吸"。就在2023年4月,EHT終於第一次捕捉到了M87*周圍的黑洞噴流影像,發現這條"星際龍卷風"的長度竟達銀河系直徑的10倍之多!這副壯觀的宇宙景象堪稱天文學的重大發現。

僅僅兩個月後的2月,EHT更在另一星系NGC 1275中心的超大質素黑洞附近,找到了類似的噴流跡象。這無疑為人馬座A*也存在這種神奇現象火上澆油。

黑洞釋放"超級噴流"的過程,揭示了這些宇宙龐然大物在高速旋轉時,如何以前所未見的方式損失能量。過去科學家們曾經認為,黑洞會將周圍所有物質全部吞噬,再也不會釋放出去。但噴流的發現,讓人類對這些神秘天體有了新的理解。

因此,如果銀河系的心臟人馬座A*也擁有這種神奇的"呼吸",將是多麽令人激動人心!雖然目前還未被直接觀測到,但科學家對於在未來10年內揭開這個謎團充滿了信心。只要EHT的能力不斷升級、探測精度持續提高,人類就能進一步一窺這位銀河系霸主神秘的一面。

人類正翹首以盼,期待著這位隱藏在星空中的貪食者,再次向我們展露它耀眼的風采。而揭開黑洞噴流的面紗,也將讓我們對宇宙的神奇面貌有更深刻的認識。