模擬預測黑洞存在無線電波熱點

  ICC訊 來自法國、美國等國家的國際研究團隊在最新一期《物理評論快報》雜志發(fā)表論文指出，他們最新開發(fā)的模型預測，黑洞存在無線電波熱點，這或有助解釋黑洞周圍的等離子體為何會發(fā)出如此明亮的光，他們希望未來靈敏度更高的望遠鏡能佐證這一理論假設(shè)。

  黑洞是宇宙中最迷人、研究最廣泛的現(xiàn)象之一，盡管已經(jīng)有不少關(guān)于其形成和基礎(chǔ)物理的理論，但許多問題仍然懸而未決。例如，為什么黑洞周圍的等離子體會發(fā)出如此明亮的光——科學家迄今收集到的少數(shù)望遠鏡直接拍攝的圖像顯示了這一點。在最新研究中，法國格勒諾布爾-阿爾卑斯大學、愛爾蘭都柏林圣三一學院和美國馬里蘭大學的科學家進行了計算機模擬，提供了一個可行的解釋：黑洞周圍磁場的破壞，以及由此導致的無線電波熱點的形成。

  研究人員本杰明·克蘭康表示：“2019年，事件視界望遠鏡（EHT）合作組織發(fā)布了超大質(zhì)量黑洞M87^*的圖像，這一觀測發(fā)生在該黑洞處于歷史上光度較低的時期。但M87^*會產(chǎn)生不同波長的爆發(fā)/耀斑，甚至伽馬射線。為揭示M87^*黑洞處于爆發(fā)期間的‘模樣’，我們進行了一系列等離子體模擬。我們需要知道等離子體與輻射如何耦合，而輻射最終可從地球上觀察到?！?

  模擬表明，在某些條件下，磁場不穩(wěn)定會導致無線電波熱點的產(chǎn)生，這些熱點會圍繞黑洞的陰影旋轉(zhuǎn)。他們預測，對于M87^*等大型黑洞，這些熱點的軌道半徑大約是黑洞半徑的3倍，而這些熱點圍繞黑洞運行一周大約需要5天?？颂m康表示：“當黑洞處于爆發(fā)狀態(tài)時，拍攝到的圖像應(yīng)該會顯示熱點，這些熱點是黑洞磁層內(nèi)封閉磁性結(jié)構(gòu)‘等離子體團’的標志?！?

  研究團隊指出，由于其空間和時間分辨率有限，EHT目前還無法捕捉他們模擬的輻射模式，希望未來更靈敏的望遠鏡能驗證他們的理論。