事件地平線望遠(yuǎn)鏡協(xié)作組織發(fā)布了黑洞的第一張圖像,并于去年四月觀測(cè)了梅西埃87或M87中心的巨大的深色物體。這個(gè)黑洞的質(zhì)量約為太陽(yáng)的65億倍,距地球約5500萬(wàn)光年。黑洞被天文學(xué)家稱為M87 *,最近被夏威夷人稱為“ Powehi”。
多年來(lái),天文學(xué)家已經(jīng)觀察到由黑洞驅(qū)動(dòng)的高能粒子射流發(fā)出的輻射,爆炸出M87中心。他們已經(jīng)研究了無(wú)線電,光學(xué)和透視射流光,包括與錢德拉?,F(xiàn)在,利用錢德拉的觀測(cè)結(jié)果,研究人員已經(jīng)看到射流的各個(gè)部分正在以接近光速的速度運(yùn)動(dòng)。
天體物理學(xué)中心的拉爾夫·卡夫特(Ralph Kraft)表示:“這是首次使用X射線數(shù)據(jù)記錄黑洞噴流產(chǎn)生的極端速度。”馬薩諸塞州劍橋市的哈佛大學(xué)和史密森尼大學(xué)(CfA)在夏威夷檀香山舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)會(huì)議上介紹了這項(xiàng)研究。“我們需要錢德拉清晰的X射線視力來(lái)進(jìn)行這些測(cè)量。”
當(dāng)物質(zhì)離黑洞足夠近時(shí),它將進(jìn)入稱為吸積盤的旋渦狀。吸積盤內(nèi)部的一些物質(zhì)掉落到黑洞上,其中一些物質(zhì)沿著磁場(chǎng)線以窄束或射流的形式重定向離開黑洞。由于這種降落過程是不規(guī)則的,因此噴流是由有時(shí)可以用錢德拉和其他望遠(yuǎn)鏡識(shí)別的團(tuán)塊或結(jié)組成的。研究人員利用錢德拉(Chandra)在2012年和2017年的觀測(cè)結(jié)果,追蹤了位于黑洞附近900到2500光年的兩個(gè)X射線結(jié)的運(yùn)動(dòng)。X射線數(shù)據(jù)顯示的運(yùn)動(dòng)的表觀速度是靠近黑洞的X射線結(jié)的光速的6.3倍,而另一個(gè)則是光速的2.4倍。
CfA的合著者布拉德·斯尼奧斯(Brad Snios)說(shuō):“物理學(xué)的牢不可破的定律之一是,沒有什么運(yùn)動(dòng)能比光速快。”“我們還沒有打破物理學(xué),但是我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)叫做超腔運(yùn)動(dòng)的驚人現(xiàn)象的例子。”
當(dāng)物體沿接近我們視線的方向接近光速行進(jìn)時(shí),發(fā)生超光速運(yùn)動(dòng)。噴氣機(jī)向我們行進(jìn)的速度幾乎與其產(chǎn)生的光速一樣,給人一種錯(cuò)覺,即噴氣機(jī)的運(yùn)動(dòng)比光速快得多。在M87 *的情況下,噴氣機(jī)指向我們的方向,從而產(chǎn)生了這些奇特的視在速度。