黑背景下可以看到從圖片左側(cè)白點(diǎn)釋放出來的紅色雙螺旋噴流。

點(diǎn)擊放大查看|來自M87星系的雙螺旋噴流，它產(chǎn)生于圖片左側(cè)亮點(diǎn)，該位置包含了一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，是整個(gè)星系的核心。圖片來自帕塞托，索菲亞·達(dá)內(nèi)洛—美國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)（NARO）、AUI 國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）。

M87星系噴流

人類自身的基因編碼（DNA）是雙螺旋狀，這一定程度上解釋了為什么我們?cè)诳吹組87星系噴流圖像，聽到雙螺旋狀噴流結(jié)構(gòu)時(shí)如此震驚。天文學(xué)家采用標(biāo)志性的央斯基甚大陣進(jìn)行了該項(xiàng)研究，這一射電望遠(yuǎn)鏡坐落于新墨西哥州中部的圣阿古斯丁平原上。2021年11月7日他們將研究成果發(fā)表在同行評(píng)議的天體物理學(xué)期刊雜志上。

2019年被直接拍攝到的超大質(zhì)量黑洞就是來自于M87星系。該星系離我們5500萬光年之遙，但從宇宙學(xué)角度上看是比較近的。我們雖然看不清它的單顆恒星，但是我們?cè)缦戎浪闹行暮诙促|(zhì)量相當(dāng)于65億個(gè)太陽，并且有一股由接近光速運(yùn)動(dòng)的電子和亞原子粒子組成的噴流，從這個(gè)黑洞中心延伸出來。

來自墨西哥國(guó)立自治大學(xué)的愛麗絲·帕塞托 帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展了這項(xiàng)研究，她在聲明中說：

“收集不同射電波段的高質(zhì)量數(shù)據(jù)拼湊成M87星系的圖像，我們從中編譯出噴流周圍磁場(chǎng)的三維結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)噴流中的物質(zhì)呈現(xiàn)與DNA相似的雙螺旋結(jié)構(gòu)?！?/p>

美國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)證實(shí)道：

“從巨大星系中心發(fā)射出的物質(zhì)以雙螺旋結(jié)構(gòu)噴射到3300光年外，這遠(yuǎn)超我們?cè)阢y河系探測(cè)到的星系磁場(chǎng)范圍?！?/p>

圖解：明亮的朦朧地帶，有一股噴流從中延伸出來。

放大查看|這是從可見光范圍拍攝到的M87星系，由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的廣角行星照相機(jī)2在1998年拍攝得到。

他們?nèi)绾巍翱吹健彼?/p>

現(xiàn)在我們知道噴流形成的磁場(chǎng)至少延伸了3300光年，而且噴流的可見長(zhǎng)度(在可見光中)是5000光年，其射電波長(zhǎng)延伸到了10萬光年，這大約是我們整個(gè)銀河系的直徑。美國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)在聲明中繼續(xù)說道：

“帕塞托和她的團(tuán)隊(duì)收集來自甚大陣的磁場(chǎng)射電波的極化、朝向、不同噴流區(qū)域的強(qiáng)度信息，通過系統(tǒng)地將各方面信息匯合，他們展現(xiàn)了完整精確的星系噴流觀測(cè)?！?/p>

圖解：愛麗絲·帕塞托背著背包在巖石上徒步。圖片來自IRYA無線電天文研究所。

愛麗絲·帕塞托在意大利博洛尼亞大學(xué)獲得天文學(xué)本科學(xué)位，在德國(guó)波恩大學(xué)馬克斯·普朗克無線電天文學(xué)研究所獲得天文學(xué)和天體物理學(xué)博士學(xué)位。

不出所料

另一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員，西班牙巴倫西亞大學(xué)的天文學(xué)家何塞·馬蒂補(bǔ)充道：

“我們預(yù)計(jì)在黑洞的附近會(huì)看到螺旋狀的磁場(chǎng)，也知道這種形態(tài)的磁場(chǎng)對(duì)于把物質(zhì)卷入細(xì)長(zhǎng)的噴流這個(gè)過程起到重要作用，但是我們沒想到，這個(gè)螺旋狀的強(qiáng)磁場(chǎng)延伸到這么遠(yuǎn)的外太空。”

研究人員原以為，當(dāng)遠(yuǎn)離黑洞時(shí)，這個(gè)磁場(chǎng)將減弱。然而這次成像顯示情況卻并非如此，科學(xué)家們正在進(jìn)一步研究來解釋為什么磁場(chǎng)作用延伸如此遠(yuǎn)。西班牙格拉納達(dá)安達(dá)盧西亞天文研究所（CSIC）的合著者何塞·戈麥斯說：

“M87星系離我們比較近，形成的噴流又非常強(qiáng)大，是一個(gè)很好的研究對(duì)象，可以幫助我們理解宇宙中黑洞噴流這一無處不在的現(xiàn)象?！?/p>

圖解：攜帶生物基因信息的DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu) 圖源：國(guó)家人類基因組研究所(NHGRI)

總結(jié):M87的噴射流是一種黑洞能量的亞原子粒子流，它整體上呈現(xiàn)螺旋狀，以接近光速的速度飛行，向外噴射約8000光年。

參考資料：M87，即室女座A星系（也稱為梅西耶87、M87或NGC 4486），常稱之為“M87星系”，由法國(guó)天文學(xué)家查爾斯·梅西耶于1781年發(fā)現(xiàn)。M87是巨大的橢圓星系，也是銀河系附近幾個(gè)質(zhì)量最大的星系之一，其球狀星團(tuán)數(shù)量達(dá)到12,000個(gè)。亮度分布和典型的橢圓星系一樣，由星系中心向外遞減，越外亮度越暗。位在星系中心是其超大質(zhì)量黑洞，也是活躍星系核的主成分，該天體在各波段都發(fā)出強(qiáng)烈輻射，尤其在射電波段。

央斯基甚大陣（Very Large Array，縮寫為VLA）是由27臺(tái)25米口徑的天線組成的射電望遠(yuǎn)鏡陣列，位于美國(guó)新墨西哥州的圣阿古斯丁平原上，是世界上最大的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，屬美國(guó)國(guó)立射電天文臺(tái)?？稍?個(gè)波段工作，并可作圓偏振（左旋和右旋）和線偏振測(cè)量。在厘米波段，最高空間分辨率達(dá)角秒量級(jí)，與地面光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨率相當(dāng)。用于觀測(cè)各種天體，包括射電星系、類星體、超新星遺跡、伽瑪射線暴、發(fā)射無線電的恒星、天體脈澤、黑洞以及銀河系和河外星系的氫氣。

BY: Deborah Byrd

FY: gxmm

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