著名的黑洞有喷射推动宇宙速度极限

原标题：著名的黑洞有喷射推动宇宙速度极限

使用美国宇航局钱德拉 X 射线天文台，天文学家已经看到梅西耶 87 中著名的巨大黑洞正在以超过 99% 的光速推进粒子。

去年 4 月，Event Horizon Telescope Collaboration 发布了第一张黑洞图像，观察了位于星系 Messier 87 或 M87 中心的巨大黑暗物体。这个黑洞的质量约为太阳的 65 亿倍，距离地球约 5500 万光年。这个黑洞被天文学家称为 M87*，最近被赋予夏威夷名称“Powehi”。

多年来，天文学家一直观察到由黑洞提供动力的高能粒子射流从 M87 中心喷出的辐射。他们在无线电、光学和 X 射线光方面研究了这架喷气式飞机，包括与钱德拉一起。现在，通过使用钱德拉的观测，研究人员已经看到喷流的各个部分以接近光速的速度移动。

“这是第一次使用 X 射线数据记录黑洞喷流的这种极端速度，”天体物理学中心的拉尔夫·克拉夫特 (Ralph Kraft) 说。马萨诸塞州剑桥的哈佛和史密森尼 (CfA) 在夏威夷檀香山举行的美国天文学会会议上介绍了这项研究。“我们需要钱德拉敏锐的 X 射线视觉来进行这些测量。”

当物质足够接近黑洞时，它会进入一种称为吸积盘的漩涡模式。吸积盘内部的一些物质落到黑洞上，其中一些物质沿着磁场线以窄束或射流的形式被重新引导远离黑洞。由于这种下落过程是不规则的，喷射流由有时可以用钱德拉和其他望远镜识别的团块或结块组成。

研究人员利用 2012 年和 2017 年的钱德拉观测结果来追踪位于距离黑洞约 900 和 2,500 光年的喷流内的两个 X 射线结的运动。X 射线数据显示，靠近黑洞的 X 射线结的视速度是光速的 6.3 倍，另一个是光速的 2.4 倍。

“一个牢不可破的物理定律是，没有什么能比光速更快，”共同作者、CfA 的布拉德·斯尼奥斯 (Brad Snios) 说。“我们还没有打破物理学，但我们发现了一个名为超光速运动的惊人现象的例子。”

当物体沿着接近我们视线的方向以接近光速的速度运动时，就会发生超光速运动。喷流向我们移动的速度几乎与它产生的光一样快，给人一种喷流运动比光速快得多的错觉。在 M87* 的情况下，喷流指向我们的方向，导致这些奇异的表观速度。

天文学家此前曾在 M87* 的射流中以无线电和光学波长观察到这种运动，但他们无法确定地表明射流中的物质正在以非常接近光速的速度运动。例如，移动特征可以是波或冲击，类似于超音速飞机的音爆，而不是追踪物质的运动。