黑洞偏振光影像 助分析磁場結構

2021-03-25 22:47
黑洞在偏振光下的影像,有利解析黑洞周圍磁場結構。EHT圖片
黑洞在偏振光下的影像,有利解析黑洞周圍磁場結構。EHT圖片

黑洞具強大重力可將物質吸入,但也有物質會被向外噴出形成噴流,天文學界認為磁場扮演重要角色。前年成功捕獲有史以來首張黑洞照片的「事件視界望遠鏡(EHT)」組織,今日公布黑洞在偏振光下的影像,有利解析黑洞周圍磁場結構。這是天文學家第一次在如此接近黑洞邊緣處,測得表徵磁場特徵的偏振訊息,對解釋距離地球5500萬光年的M87星系,如何從其核心向外傳播能量巨大的噴流十分關鍵。

2019年4月,科學家發布第一張黑洞圖像,此後,EHT深入研究2017年收集到的M87星系中心超大質量黑洞的數據。他們發現,M87黑洞周圍的相當一部分光是偏振的。大部分靠近黑洞邊緣的物質都會落入其中,然而,黑洞周圍也有一些粒子會在被捕獲前的瞬間逃逸,並以噴流的形式向外傳播。台灣中央研究院研究人員朴鍾浩指出,噴流的速度相當快、接近光速,且帶有巨大能量,甚至達到數百億太陽發出的能量。

天文學界普遍認定磁場在黑洞產生的噴流機制中扮演非常重要的角色。為了解黑洞周圍的磁場結構分布,天文學家透過星體的偏振光來反推磁場結構。朴鍾浩解釋,光是傳遞電磁波震盪的波,若各方向的震盪相等,稱為非偏振光,若震盪方向有個特定偏好的方向就稱為偏振光,如燈泡屬非偏振光,手機屏幕發出的光是偏振光。

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