摇摆喷流首次证实黑洞自旋

研究发现，位于 M87 星系中心的超大质量黑洞 (SMBH) 正在旋转，导致其喷流发生约 10 度的振荡。最新发现证实了黑洞最重要的特征之一，天文学家长期以来一直怀疑这一特征，但此前一直无法通过实验证实。

M87* 是研究最多的超大质量黑洞。它不是我们知道最大的但它的质量为 65 亿个太阳质量，比我们银河系大得多，而且是质量最大的星系，可以相对轻松地进行研究。它是一颗怪物，其肖像成名2019 年，世界各地的望远镜联合起来，拍摄了它在其缓慢吞噬的吸积盘周围的阴影图像。

在这些图像出现之前，天文学家就经常将望远镜对准 M87*。2000 年至 2022 年期间，全球 20 多台射电望远镜收集的数据显示，M87 星云底部的运动周期为 11 年。相对论性喷流 M87* 正在喷发。单张图像缺乏细节来证明这一点，因此浙江实验室崔玉柱博士领导的团队将 164 张图像堆叠在两年的箱体中。这也消除了在不到一年的时间内由喷流不稳定引起的变化。

像这样的黑洞，以及它产生的喷流是如此巨大，以至于我们所知的任何外力都不可能引起喷流摆动，所以这种运动一定是黑洞本身的结果。

然而，如果黑洞在旋转，正如人们所认为的那样，只要黑洞的自转轴与吸积盘的旋转轴不对齐，喷流底部就会以规则的周期运动。这将产生类似于导致地球轴在天空中缓慢移动的进动，产生恒星的 26,000 年周期？明显位置并伴随气候变化。

自旋被认为是黑洞除了质量和电荷之外的关键特征之一。无毛定理认为这三个特征告诉我们有关黑洞的一切。这最近受到挑战，而是通过添加其他因素，而不是否认自旋的重要性。黑洞的引力非常强烈，以至于当它们旋转时，它们会产生时空的移动扭曲，这一过程称为帧拖拽。即使是相对较小的黑洞也会发生这种情况，对于像这样的巨型超大质量黑洞来说，帧拖拽效应将是巨大的。

崔玉珠在一份声明中表示：“我们对这一重大发现感到非常兴奋。”陈述“由于黑洞与圆盘之间的错位相对较小，且进动周期约为11年，因此，需要积累20年来追踪M87结构的高分辨率数据，并进行彻底的分析，才能取得这一成果。”

作者指出，其他超大质量黑洞也曾被研究过类似的运动，但尚未发现。然而，他们指出，如果运动幅度较小，或周期较长，则更难探测到，因此没有理由怀疑自旋是常态。

该研究发表在期刊上自然