少數粒子「逃過」黑洞吞噬　隨噴流噴出　科學家首利用「光線偏振現象」研背後機制

立場新聞 2021/03/26 10:07

    宇宙萬物總為科學帶來驚喜，科學家首次以光線偏振現象（Polarization of Light），觀察與地球相跨 5,500 萬光年外的室女座星系團（Messier 87, M87）黑洞結構。兩個相關研究已刊於《The Astrophysical Journal Letters》。
    黑洞周邊絕大多物質會被其吸引、墜入黑洞。不過同時會有少數粒子可僥倖「逃生」，並從黑洞核心位置，隨著噴流噴出。以 M87 的黑洞為例，該噴流長度就達 5,000 光年，甚至比該星系還大，然而科學家一直都未能找出導致此現象的機制。
    為了解噴流成因與機制，多國研究人員利用光線的「偏振現象」來觀察黑洞。這種現象，是指當光線穿越一些濾鏡，或者遇到星際間其他媒介，如星麈或磁場影響時，光線會出現的情況。
    透過觀察偏振數據，科學家可減低星空間的反射和強光，更清楚地觀察到黑洞周邊區域，甚至可以譜畫出黑洞內圍的磁場。
    今次研究就承繼了多國天文學家前年合作、成功「拍下」位於 M87 的黑洞首張照片的研究。研究人員利用事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope），以偏振光數據觀察到黑洞，間接觀察到黑洞邊緣的磁場。
    美國太空總署研究人員 Andrew Chael 指，透過分析黑洞的光線偏振數據、增加對黑洞磁場結構的了解，科學家將可進一步找出黑洞怎樣吞噬物質，以及怎樣產生其噴流。而今次發現也為其中一個噴流形成的理論，即磁場同步加速器模型（Magnetic Field Synchrotron Model）提供了證據。
    研究團隊表示，日後他們將會專注研究磁場周邊的噴流區域，以增加對該現象的了解。 
    來源：
    European Southern Observatory, Astronomers image magnetic fields at the edge, 24 March 2021
    報告：
    1. The Event Horizon Telescope Collaboration (2021). First M87 Event Horizon Telescope Results. VIII. Magnetic Field Structure near The Event Horizon, The Astrophysical Journal Letters, 910, 1. DOI: 10.3847/2041-8213/abe4de
    2. The Event Horizon Telescope Collaboration (2021). First M87 Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring. The Astrophysical Journal Letters, 910, 1. DOI: 10.3847/2041-8213/abe71d
    文／Edward Ho