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中研院首度公布星系偏振光 有助了解黑洞磁场 - 生活 - 旺报

中研院天文所研究团队现场展示并说明偏振光原理逻辑。(李侑珊摄) 中央研究院天文及天文物理研究所团队,今日举行记者会,首度公布M87星系中心最新偏振光影像,有助了解黑洞磁场。(李侑珊摄)

中央研究院天文及天文物理研究所参与“事件视界望远镜”国际合作计划,继拍摄出人类史上第一张黑洞照片后,今(25)日则首度公布M87星系中心最新偏振光影像,有助了解黑洞磁场,以及M87星系黑洞喷流如何从核心向外喷射至星系之外。研究成果于3月24日发表于《天文物理期刊通讯》。

M87星系距地球有5千5百万光年之遥,由其核心所喷出的黑洞喷流,不仅延伸长达5千光年,也是该星系最神秘、最活跃的特征之一。目前已知此喷流与黑洞周围强力磁场有关,物质如何掉入黑洞,与黑洞喷流的产生,是当前天文物理学界最感兴趣的课题之一,普遍认为黑洞周围的磁场在以上过程中都占有重要角色。

“事件视界望远镜”偏振工作小组召集人、西班牙瓦伦西亚大学研究员Iván Martí-Vidal解释,过去要呈现出一张偏振化图像需耗费许多年,过程复杂,而借由偏振光带来的信息,能使大家更了解首张黑洞影像背后的物理意义。

担任“事件视界望远镜”理论模型工作小组协调人之一的台湾师范大学助理教授卜宏毅认为,台湾“事件视界望远镜”团队长期研究物质如何吸积到黑洞和黑洞喷流形成过程,这张黑洞的偏振影像,除了透露出M87黑洞周围的物质与辐射特性,也与前年公布的黑洞照片所推测的若干黑洞特征相符合。

黑洞的周围即为“事件视界”(event horizon),物质和能量皆因无限大的重力而无法逃脱,多数物质在靠近黑洞的边境区域时即掉入其中;部分粒子却在遭黑洞攫获的最后一刻逃逸,以喷流之姿吹入遥远太空。

美国科罗拉多大学助理教授Jason Dexter解释,本次观测结果发现,黑洞边缘的磁场强大到能将热气体向后推,抵抗了重力拉力,只有穿过磁场的气体才能盘旋落入事件视界。

中研院表示,天文所于2017年加入“事件视界望远镜”计划,链接全球8座望远镜共同观测,包含该所支持的次毫米波阵列望远镜(SMA)、阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列望远镜(ALMA)和詹姆士克拉布克麦斯威尔望远镜(JCMT),创建一个“口径如一个地球大的望远镜”,其解析力之高,足以测量月球上一张信用卡的长宽。因为有如此高的解析力,研究团队才能直接观测到黑洞阴影与其周围亮环,并于最新发表的偏振光图像中,清楚地看到亮环如何被磁化。

(旺报 )

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