黑洞「打嗝」大揭秘!科學家重建3D模型 揭宇宙神秘面紗
銀河系中心超大質量黑洞人馬座A*(Sagittarius A*)的模擬圖(左),右圖為其周圍耀斑的3D模擬截圖,展示了耀斑可能源自吸積盤上的兩個亮點,並繞黑洞順時針旋轉。(取自 EHT Collaboration官網)
〔編譯陳成良/綜合報導〕黑洞就像宇宙中的「大胃王」,不斷吞噬周圍的物質,但有時它也會「打嗝」,噴射出高能物質和能量,形成壯觀的耀斑。這些耀斑究竟是如何形成的?科學家們一直以來都很好奇。
最近,美國加州理工學院(California Institute of Technology)的研究團隊利用一種類似醫院CT掃描的3D技術,重建了銀河系中心超大質量黑洞「人馬座A*」(Sagittarius A*)附近的高能爆發事件圖,讓我們得以更清晰地看到黑洞周圍的「亮點」是如何形成的。
科學家們早就知道,圍繞黑洞旋轉的物質會周期性地噴發,形成耀斑,這些耀斑可以在X射線、紅外線和無線電波中觀測到。但要重建這些耀斑的3D結構,卻一直是個難題。
加州理工學院的研究團隊利用一種名為「軌道偏振層析成像」(orbital tomography)的新技術,成功地重建了「人馬座A*」附近耀斑的3D模型。這就像醫生用CT掃描來觀察人體內部結構一樣,科學家們利用這種技術,將「人馬座A*」附近的耀斑,「看」得清清楚楚。
結果發現,耀斑可能源於吸積盤(accretion disk)上的兩個亮點,吸積盤幾乎是正對著地球的。這兩個亮點像旋轉木馬一樣繞著黑洞順時針旋轉,其軌道半徑約為地球到太陽距離的一半。
這項研究成果於4月22日發表在《自然·天文學》(Nature Astronomy)期刊上。研究人員表示,重建後的耀斑結構與之前的電腦模擬結果類似,驗證了我們對黑洞周圍極端環境的大致理解。
這項研究不僅讓我們更深入地了解了黑洞的「打嗝」現象,也為未來研究其他宇宙現象提供了新的思路和方法。