旋轉黑洞將光速等離子云噴射到太空中

藝術家對V404 Cygni射流噴射的印象。通過我們的射電望遠鏡，我們可以看到從最內部區域射出的個別明亮的等離子云，並被膨脹的內部吸積盤重定向。

圖片來源：ICRAR

天文學家已經發現從距地球近8000光年的黑洞中快速擺動的噴氣式飛機。

今天發表在「 自然 」雜誌上的研究顯示，V404 Cygni的黑洞噴氣機在這麼短的時間尺度上表現得前所未有。

噴氣機似乎在快速旋轉，高速等離子體雲 - 可能只有幾分鐘 - 從不同方向射出黑洞。

主要作者，國際射電天文研究中心（ICRAR）科廷大學節點的James Miller-Jones副教授表示，黑洞是宇宙中最極端的物體之一。

「這是我見過的最特別的黑洞系統之一，」米勒 - 瓊斯副教授說。

「就像許多黑洞一樣，它正在附近的一顆恆星上移動，將氣體從恆星中拉出來，形成一個圍繞黑洞的物質盤，並在重力作用下朝向它旋轉。

「在V404 Cygni中有什麼不同之處在於我們認為材料盤和黑洞是不對齊的。」這似乎導致盤的內部像旋轉頂部一樣擺動，並且當它改變方向時向不同方向噴射「。

V404 Cygni於1989年首次被認定為黑洞，當時它發布了大量噴射和輻射爆發。

觀察檔案照相板的天文學家隨後在1938年和1956年的觀測中發現了先前的爆發。

Miller-Jones副教授表示，當V404 Cygni在2015年經歷另一場非常明亮的爆發，持續兩周時，世界各地的望遠鏡都會調查研究發生了什麼。

他說：「每個人都可以用任何可以投射的望遠鏡跳出爆發。」

「所以我們有這個驚人的觀察報道。」

當米勒 - 瓊斯副教授和他的團隊研究黑洞時，他們看到它的噴氣機行為方式前所未有。

通常認為噴氣式飛機從黑洞的兩極直接射出，這些噴氣式飛機在不同時間向不同方向射擊。

他們正在迅速改變方向 - 不超過幾個小時。

米勒 - 瓊斯副教授說，噴氣機運動的變化是因為吸積盤 - 黑洞周圍物質的旋轉盤。

他說，V404 Cygni的吸積盤寬達1000萬公里，在明亮的爆發期間內部幾千公里的地方膨脹起來並搖擺不定。

米勒 - 瓊斯副教授說：「吸積盤的內部部分正在進行並有效地拉動噴氣機。」

「你可以把它想像成旋轉頂部的擺動，因為它減速 - 只有在這種情況下，擺動是由愛因斯坦的廣義相對論引起的。」

該研究使用了極長基線陣列的觀測資料，這是一種大陸尺寸的射電望遠鏡，由美國各地的10種菜肴組成，從加勒比海的維爾京群島到夏威夷。

合著者Alex Tetarenko - 最近畢業於阿爾伯塔大學的博士畢業生，目前是在夏威夷工作的東亞天文台研究員 - 表示噴氣式飛機改變方向的速度意味著科學家必須使用一種非常不同的方法來進行大多數無線電觀測。

「通常情況下，射電望遠鏡會從幾個小時的觀察中產生一幅圖像，」她說。

「但是這些噴氣式飛機的變化如此之快，以至於在四小時的圖像中我們看到了模糊。

「這就像試圖以一秒快門速度拍攝瀑布照片。」 相反，研究人員製作了103張單獨的圖像，每張圖像長約70秒，然後將它們組合成一部電影。

「通過這樣做，我們能夠在很短的時間內看到這些變化，」Tetarenko博士說。

研究報告的共同作者，同時也是ICRAR科廷大學節點的Gemma Anderson博士表示，內部吸積盤的擺動也可能發生在宇宙中的其他極端事件中。

「無論何時，當黑洞的旋轉與落入的物體之間出現偏差時，你會發現當黑洞開始非常迅速地進食時會出現這種情況，」安德森博士說。

「這可能包括宇宙中一大堆其他明亮，爆炸性的事件，例如非常快速的超大質量黑洞或潮汐破壞事件，當一個黑洞破壞了一顆恆星時。」

視頻：https：//vimeo.com/332582739

（來源：國際射電天文研究中心）

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