跨國合作 研究團隊首見在黑洞吸積流與噴流影像

沈陽海哥

跨國合作    研究團隊首見在黑洞吸積流與噴流影像




黑洞研究有新進展，台灣、韓國 和全球參與計畫的國家首度公布黑洞的偏振光
（polarized light）影像，能解析黑洞周圍的磁場結構，有助了解黑洞噴流。

台灣 中研院團隊參與跨國研究，首度觀測到黑洞附近的吸積流和噴流影像。

台灣中研院天文所副研究員 淺田圭一 表示，「這是人類首次觀測到它的結構的成果，
我們先前是沒有觀測到這些的，所以這是第一次能看見黑洞的吸積流，還有噴流結構。」

所謂的吸積流，是在黑洞附近轉動，還沒有掉進去的電漿物質，至於噴流是會從吸積盤噴出的，
形成原因可能是受強烈重力和電磁場影響。


在黑洞中發現吸積盤
韓國天文研究院參與的國際研究組在距離地球5400萬光年遠的 “M87” 銀河的黑洞中確認了
“吸積盤（accretion disk）”的樣子，並於4月26日（當地時間）在科學雜誌《自然Nature》上發表。

吸積盤是指氣體在黑洞的強大重力吸入過程中發光的現象，實際觀測到吸積盤尚屬首次。

研究組利用具有長波長帶的望遠鏡，對2019年人類首次觀測到的黑洞進行了精密分析。

2019年當時使用的望遠鏡是事件視界望遠鏡（EHT），具有1.3毫米的光波長帶。國際共同研究組
通過國際毫米甚長基線乾涉儀（GMVA）、智利阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列干涉儀（ALMA）、
格陵蘭望遠鏡（GLT）等，使用了比EHT更長的3.5毫米波長帶。

如果波長帶較長，即使是同樣的對象，也能觀測到更廣闊的周邊範圍。因此，在現有的觀測中，
只出現了黑洞周邊的“光子環”，但在最近的觀測中，還同時觀測到了規模比這更大的外側吸積盤的光。

研究組首次同時捕捉到了黑洞的暗影和噴射（Jet）。噴射是指黑洞周圍的磁場、吸積盤和黑洞
在相互作用的過程中釋放的氣體和液體的快速流動。

研究組公開的黑洞圖像中，可以看到從黑洞噴出的紫色噴射圖像。研究組解釋說，快速噴射會對
遠離黑洞的星星和銀河的進化產生影響。


首度公布   研究黑洞噴流新里程碑
目前全球有2項黑洞觀測的合作計畫，都串聯全球電波望遠鏡，一個是2019、2022年公布
黑洞影像的「事件視界望遠鏡」EHT。

畫面上，散發橘紅色的光環，這張是2019年4月，人類史上首次公布的黑洞影像畫面，和旁邊
這張今年3月的新照片乍看很相似，但意義卻大不相同。

台灣 中研院天文所 博士後研究人員朴鍾浩指出：「在這次EHT團隊的研究成果中，人類首次
觀測到黑洞的偏振光影像，並首次根據黑洞的偏振光特性，藉由理論模型比較，推論出黑洞
附近的磁場，這些成果帶領黑洞研究到了新的里程碑。」

M87星系，距離地球5千5百萬光年，核心的黑洞噴流延伸達5千光年。

中山大學 物理系助理教授 郭政育 說：「黑洞的影像本身就是說可以告訴我們黑洞確實是存在的，
但是它沒有辦法告訴我們黑洞是怎麼吞噬氣體的，以及黑洞是怎麼造成噴流的，那透過偏振光
的觀測我們可以知道，黑洞附近的磁場的分布是怎麼樣，可以知道黑洞附近，磁場強度是如何，
我們就可以用來去檢別哪些理論會是比較正確的理論。」

天文學界已知黑洞噴流和黑洞周圍的磁場有關，但它是如何產生的，物質又是如何掉進黑洞，
這些都是未解之謎，而現在的「偏振光」影像解析，成為重要關鍵。

而這回的「全球毫米波特長基線陣列」GMVA，則捕捉到M87黑洞的吸積流和噴流影像。

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Monfortino

黑洞吸精。