時間：2025-12-08 04:46:42 來源：骨軟筋酥網(wǎng)

黑洞M87*(星號表示星系M87中部的黑洞)在被視界望遠(yuǎn)鏡首次探測到時引起了全世界的關(guān)注。從那時起，長期普林斯頓天體物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)黑洞周圍的關(guān)于扭曲磁場決定了黑洞圖像中觀察到的泄露秘密的極化螺旋。特別是噴流，能量流動的回答黑洞方向(從黑洞到磁場，反之亦然)決定了極化扭曲的長期方式。通過測量極化螺旋的關(guān)于方向，人們可以推斷出磁場是噴流從空穴中提取自旋能量還是將自旋能量注入其中。鳴謝:uux.cn/安德魯·切爾、回答黑洞喬治·王、長期亞歷山德魯·盧普斯卡和艾略特·夸塔爾的關(guān)于模型，普林斯頓重力計(jì)劃
（神秘的噴流地球uux.cn）據(jù)普林斯頓大學(xué)（麗茲·富勒·賴特）：關(guān)于黑洞，每個人都知道的回答黑洞一件事是，附近的長期所有東西都會被吸進(jìn)黑洞。事實(shí)證明，關(guān)于幾乎所有的事情。
“盡管黑洞被定義為任何東西都無法逃脫的物體，但愛因斯坦相對論的一個令人驚訝的預(yù)測是，黑洞實(shí)際上可以失去能量，”普林斯頓大學(xué)1897屆基金會的查爾斯·楊天文學(xué)教授、天體物理學(xué)家艾略特·夸泰爾特說。“它們可以旋轉(zhuǎn)，就像旋轉(zhuǎn)的陀螺隨著時間的推移而變慢并在旋轉(zhuǎn)中失去能量一樣，旋轉(zhuǎn)的黑洞也可以向周圍失去能量。”
自20世紀(jì)70年代以來，科學(xué)家們已經(jīng)廣泛接受了這一模型。他們知道磁場很可能從旋轉(zhuǎn)的黑洞中提取能量——只是不知道如何提取。
普林斯頓的一個天體物理學(xué)家小組現(xiàn)在已經(jīng)最終確定，靠近黑洞M87*事件視界的能量正在向外推，而不是向內(nèi)。(M87是星系的名字，梅西耶87，所以其中心的黑洞被命名為M87*。Quataert說，研究人員還創(chuàng)造了一種方法來測試黑洞失去旋轉(zhuǎn)能量的預(yù)測，并確定正是這種能量產(chǎn)生了“我們看到的令人難以置信的強(qiáng)大外流，我們稱之為噴流。”
這些能量流出射流“基本上就像百萬光年長的絕地光劍，”前普林斯頓博士后亞歷山德魯·盧普斯卡(Alexandru Lupsasca)說，它們可以延伸到銀河系的10倍。
他們的工作成果發(fā)表在最新一期的《天體物理學(xué)雜志》上。天體物理學(xué)副研究員安德魯·切爾(Andrew Chael)是這篇論文的第一作者。他和合著者George Wong都是視界望遠(yuǎn)鏡團(tuán)隊(duì)的成員，在開發(fā)用于解釋黑洞的模型方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。Chael、Wong、Lupsasca和Quataert都是普林斯頓重力計(jì)劃的理論家。
該團(tuán)隊(duì)將這篇新論文核心的重要見解歸功于切爾:磁力線螺旋的方向揭示了能量流動的方向。從那以后，“剩下的事情就水到渠成了，”夸塔爾說。

“如果你拿起地球，把它全部變成梯恩梯，每秒鐘爆炸1000次，持續(xù)數(shù)百萬年，這就是我們從M87中獲得的能量，”普林斯頓重力倡議副研究員、高級研究所成員王說。

一個簡單的黑洞模型。鳴謝:uux.cn/Andrew Chael、George Wong、Alexandru Lupsasca和Eliot Quataert，普林斯頓重力計(jì)劃
幾十年來，科學(xué)家們已經(jīng)知道，當(dāng)黑洞開始旋轉(zhuǎn)時，它會帶著時空結(jié)構(gòu)一起旋轉(zhuǎn)。穿過黑洞的磁力線被拖著走，這減緩了旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致能量釋放。
“我們新的、敏銳的預(yù)測是，每當(dāng)你觀察一個天體物理黑洞，如果它有磁力線與之相連，就會有能量轉(zhuǎn)移——真正瘋狂的能量轉(zhuǎn)移，”普林斯頓大學(xué)前副研究員盧普斯卡說，他現(xiàn)在是范德比爾特大學(xué)的物理學(xué)和數(shù)學(xué)助理教授，他因黑洞研究獲得了突破獎基金會頒發(fā)的2024年物理學(xué)新視野獎。
雖然接近M87*事件視界的能量流向外流動，但研究小組表示，能量流理論上可以在不同的黑洞中向內(nèi)流動。他們對能量流和磁力線方向之間的聯(lián)系充滿信心，他們關(guān)于能量流來自黑洞的預(yù)測將通過仍處于理論階段的“下一代”事件視界望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射得到驗(yàn)證。

M87*的3D超級計(jì)算機(jī)模擬。鳴謝:uux.cn/Andrew Chael、George Wong、Alexandru Lupsasca和Eliot Quataert，普林斯頓重力計(jì)劃
Wong說，在過去的一年半時間里，世界各地的黑洞研究人員一直在為未來的儀器提出規(guī)格。“像我們這樣的文件可以在確定我們需要什么方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。我認(rèn)為這是一個令人難以置信的激動時刻。”
這四名研究人員在他們的論文中強(qiáng)調(diào)，他們尚未最終證明黑洞的旋轉(zhuǎn)“真正為河外噴流提供了動力”，盡管證據(jù)肯定傾向于那個方向。盡管他們的模型顯示的能量水平與噴流所需的相當(dāng)，但他們不能排除噴流由黑洞外旋轉(zhuǎn)的等離子體提供動力的可能性。“我認(rèn)為黑洞極有可能為噴氣式飛機(jī)提供動力，但我們無法證明這一點(diǎn)，”Lupsasca說。“還沒有。”

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