自然:黑洞磁场强度相当于自身万有引力 医磁共同地磁1万倍

旅行家

作者：M. Zamaninasab 来源：《自然》

发布时间：2014-6-9 15:20:46

黑洞磁场强度相当于自身万有引力



Image credit: Alexander Tchekhovskoy, LBL

一项对星系中心超大质量黑洞的最新研究发现，在整个系统动力学中，黑洞磁场起着重要作用。美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室和德国马克斯·普朗克射电天文学研究所（MPIfR）科学家通过对76个黑洞的观察测量发现，它们的强度比得上由黑洞强大万有引力产生的拉力。相关论文发表在上周出版的《自然》杂志上。

“本研究是首次系统地检测黑洞附近磁场。这非常重要，因为我们不知道这一点。”伯克利实验室研究员亚历山大·柴可夫斯基说，他负责协助解释现有计算机模型的观测数据。“而现在我们有了不止一两个证据，而是来自76个黑洞的证据。”

活跃星系中心的吸积超大质量黑洞，通常会产生“喷射”——相对论粒子准直双极外流。而在喷射形成和吸积盘物理学中，磁场可能也起了关键作用。研究人员最近在银心黑洞附近发现了一个动态重要磁场，如果这种现象是普遍的，且磁场能延伸到黑洞的事件视界附近，吸积盘结构就会受到影响，这样由标准模型得出的假设就是错的。

柴可夫斯基在加州大学伯克利分校做博士后时，曾提出一个包含了磁场的黑洞计算模型。该模型认为，一个黑洞能支持的一个磁场，该磁场和它的万有引力一样强。但迄今为止还没有观察证据支持他的预测。

据物理学家组织网近日报道，研究人员观察到的超大质量黑洞喷出的气体证明了其磁场的强度。这些气体喷射由磁场形成，并产生电波辐射。“我们意识到，从黑洞喷射发出的电波辐射可以用来测量黑洞附近的磁场强度。”论文第一作者、MPIfR研究人员穆罕默德·扎曼尼那萨博说。

此前曾有其他研究小组用美国射电望远镜网络——甚长基线阵列收集了来自“射电噪”（radio-loud）星系的电波—辐射数据。这次的研究通过分析这些数据后绘制出不同波长的电波辐射图，然后根据不同辐射图之间喷射特征的变化，计算出了黑洞附近的磁场强度。

根据这些结果，研究小组不仅测出黑洞的磁场强度和它的万有引力一样强，而且也和医院里磁共振成像仪（MRI）产生的磁场强度差不多——大约是地球磁场的一万倍。

柴可夫斯基说，这些新结果意味着理论学家必须重新评价他们对黑洞性质的理解。“黑洞的磁场极强，足以大大改变气体落入黑洞以及我们观测到的气体外流的方式，我们需要返回去重新审视我们的黑洞模型了。”（常丽君）

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature13399.html