黑洞以貪婪、無法逃避以及已知宇宙中一些最令人印象深刻的元素而聞名，但我們直到現(xiàn)在才意識(shí)到它們可以擺動(dòng)。芝加哥大學(xué)的新研究利用獨(dú)特的望遠(yuǎn)鏡陣列來追蹤 M87 星系中心的超大質(zhì)量黑洞，并在此過程中解開了一個(gè)新發(fā)現(xiàn)——一個(gè)新的謎團(tuán)。

事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組織發(fā)布該黑洞M87*的圖像已經(jīng)一年多了。然而，在這個(gè)超大質(zhì)量物體上收集的數(shù)據(jù)實(shí)際上可以追溯到更早的時(shí)間，檔案集從 2009 年到 2013 年可用。

早期的數(shù)據(jù)只是部分?jǐn)?shù)據(jù)，因?yàn)樗蕾囉诩尤胧录暯珀嚵械牡谝慌h(yuǎn)鏡。它不是一個(gè)單一的儀器，它實(shí)際上是 13 個(gè)研究所和多個(gè)獨(dú)立望遠(yuǎn)鏡的合作，它們從不同的角度結(jié)合了他們的數(shù)據(jù)。通過對(duì)舊數(shù)據(jù)應(yīng)用最新的分析技術(shù)，研究人員已經(jīng)能夠提取出有關(guān) M87* 及其正在做什么的新細(xì)節(jié)。

“去年我們看到了黑洞陰影的圖像，由圍繞 M87* 旋轉(zhuǎn)的熱等離子體形成的明亮新月形和一個(gè)黑暗的中心部分組成，我們預(yù)計(jì)黑洞的事件視界將在那里，”Maciek Wielgus 是天體物理中心的天文學(xué)家，也是一篇詳細(xì)介紹新發(fā)現(xiàn)的論文的主要作者。” 但這些結(jié)果僅基于 2017 年 4 月整個(gè)一周窗口的觀察結(jié)果，時(shí)間太短，無法看到很多變化。”

2009-2013 年的數(shù)據(jù)來自原型陣列，但通過應(yīng)用統(tǒng)計(jì)建模，足以顯示 M87* 隨時(shí)間的變化。一方面，它證實(shí)了一些現(xiàn)有的理論。例如，黑洞的陰影直徑與愛因斯坦的廣義相對(duì)論一致。

然而，它也帶來了一些驚喜。盡管新月環(huán)的大小可能與理論預(yù)測(cè)的一樣合適，但出乎意料的是出現(xiàn)了明顯的擺動(dòng)。

目前的理論預(yù)測(cè)了其中的一些，因?yàn)槁淙牒诙吹倪^熱氣體的吸積流被電離，然后在磁場(chǎng)中變得湍流。科學(xué)家們解釋說，這可以解釋一些明顯的擺動(dòng)，但不是全部。

“實(shí)際上，我們?cè)谀抢锟吹搅撕芏嘧兓?，并不是所有的吸積理論模型都允許如此多的擺動(dòng)，”維爾格斯建議道。“這意味著我們可以根據(jù)觀察到的源動(dòng)態(tài)開始排除一些模型。”

希望目前正在處理的 2018 年數(shù)據(jù)將揭示有關(guān)這種擺動(dòng)的更多細(xì)節(jié)以及可能導(dǎo)致這種擺動(dòng)的原因。同時(shí)，數(shù)據(jù)收集將于 2021 年 3 月再次開始——由于天氣模式、持續(xù)的大流行和其他因素，2020 年的觀測(cè)活動(dòng)已被擱置——預(yù)計(jì)將從中收集更多關(guān)于黑洞如何演化的細(xì)節(jié)。