有史以来第一个被拍摄到的黑洞仍然让研究人员感到惊讶。永垂不朽的2019 年,M87* 最近被发现发射出巨大的伽马射线耀斑。研究它可能有助于科学家弄清楚粒子在黑洞附近的行为方式。
物质落向a形成一个吸积盘——一个炽热的旋转粒子环,看起来像一个明亮的光环。这实际上是科学家用相机捕捉到的黑洞的一部分。由于黑洞的引力,下落的物质会加速,变得非常有能量。有时,一些物质会进入黑洞周围不规则的磁场,并以发光的伽马射线耀斑的形式喷射到宇宙中。
研究人员知道,在这个过程中的某个地方,粒子获得了大量的能量,但他们不确定它发生的确切时间。
M87* 发出的伽马射线耀斑位于5500万光年外在 M87 星系的中心,包含光子或光包,每个光子或光包都具有数太电子伏特的能量——大约相当于一只飞蚊子的能量。对于如此微小的粒子来说,这是一个令人难以置信的能量。 “它们以接近光速的速度行进,我们想了解它们在哪里以及如何获得这种能量,”研究合著者Weidong Jin加州大学洛杉矶分校的一位天文学家在一篇论文中说道陈述。
为了尝试了解更多信息,Jin 和他的同事使用亚利桑那州的高能辐射成像望远镜阵列系统 (VERITAS) 从 M87* 收集了数据。然后,他们使用一种称为光谱能量分布的技术对其进行分析。 “这就像将光分解成彩虹并测量每种颜色中存在多少能量,”金说。
这有助于确定黑洞近 150 亿英里(240 亿公里)长的耀斑中蕴藏着惊人的能量。进一步的分析表明,吸积盘相对于喷流的位置发生了变化,这表明事件视界(物质无法再逃离黑洞引力的边界)影响了耀斑的大小和轨迹。
未来对伽马射线耀斑的研究可能有助于揭示黑洞何时以及如何向其周围的粒子传递如此多的能量。