研究发现人类拍摄的首个黑洞被证实在旋转

降法讲顾

事件视界望远镜是一个由八个地面射电望远镜组成的行星级阵列，通过国际合作打造，捕捉到了这张M87星系中心超大质量黑洞及其阴影的图像。(图片鸣谢:EHT协作)

（）据美国太空网（Sharmila Kuthunur）：超大质量黑洞M87*在2019年成名，当时它成为第一个被成像的空洞，并揭示了一个模糊的橙色甜甜圈(后来被AI锐化为一个瘦环)，现在被证实正在旋转。周三(9月27日)宣布了这一更新。不过，至于M87*转的有多快？那还不知道。

二十年来，一个射电望远镜网络一直在关注这个黑洞，它位于距离地球约5500万光年的处女座梅西耶87 (M87)星系的中心。这些仪器对黑洞两极爆发的强大辐射和粒子喷流特别感兴趣，根据新的结果，相对论喷流似乎像钟摆一样以11年为周期摆动。科学家们说，这是因为旋转的黑洞(被认为比太阳大65亿倍)和它周围的物质盘之间的引力相互作用，为黑洞的旋转提供了“明确的证据”。

“我们对这一重大发现感到兴奋不已，”中国浙江实验室研究员、这项新研究的主要作者崔玉柱在一份声明中说。为了嗅出喷气式飞机11年的摆动周期，Yuzhu解释说，团队必须积累追踪M87结构20年的高分辨率数据，并进行彻底的分析以获得关键信息。

根据这项新的研究，这种喷射每11年改变大约10度的方向。科学家们说，这些结果也与理论上的超级计算机模拟一致，并将有助于揭示黑洞是如何形成和演变成我们认为遍布宇宙的巨大野兽的。

2019年，天文学家发现了从离我们更近的黑洞逃逸的摆动喷流，距离地球约8000光年。这些喷流在仅仅几分钟的时间周期内摆动，这标志着迄今为止天文学家观察到的此类最快速的振荡。

相比之下，最新的发现显示M87的黑洞喷射遵循更长的时间框架。然而，它们仍然与爱因斯坦在其里程碑式的广义相对论中所做的理论预测相一致。

根据这一理论，旋转的黑洞如此巨大，以至于它将周围的时空结构向内拉，这就是所谓的帧拖曳。具体来说，该团队的新研究揭示了这种效应，因为黑洞的旋转轴与周围吸积盘的旋转轴并不完全一致，黑洞从吸积盘中吸取恒星物质。这引发了黑洞的喷流轻微摆动，这是新研究中测量到的。

导致黑洞旋转的具体过程还不是很清楚。一种领先的理论认为，较小的黑洞是通过吸积盘吸收恒星物质形成的，这导致它们快速旋转。亿万年来，它们被认为会碰撞并最终合并形成超大质量黑洞。

与年轻的黑洞相比，这些第二代黑洞的旋转速度预计会更慢。为了真正证实这一假设，研究人员需要研究不同大小的黑洞的旋转速率，而最新的研究可能是朝着这个方向迈出的一步。

这项研究在周三(9月27日)发表在《自然》杂志上的一篇论文中进行了描述。