一個(gè)噴嚏氣流的威力，令疫情期間的我們戴上了口罩。其實(shí)，宇宙中的黑洞并非只會(huì)吞噬物質(zhì)，也會(huì)“打噴嚏”，而且噴出的東西接近光速，長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)萬(wàn)光年。

去年4月初，“事件視界望遠(yuǎn)鏡”（EHT）公布了人類(lèi)首張黑洞照片。時(shí)隔近一年后，該國(guó)際科學(xué)組織發(fā)布了黑洞的“打噴嚏”照片：一股從超大質(zhì)量黑洞附近噴射而出的相對(duì)論性噴流。

神秘的相對(duì)論性噴流本質(zhì)上是超強(qiáng)等離子體。從這張照片中，位于德國(guó)波恩的馬普射電天文研究所Jae Young Kim團(tuán)隊(duì)得到有史以來(lái)最高分辨率，從而發(fā)現(xiàn)一個(gè)意料之外的結(jié)構(gòu)：黑洞“打噴嚏”還會(huì)拐彎，噴流并不是筆直的。

照片中的噴流出現(xiàn)在類(lèi)星體3c279，是一個(gè)位于處女座的星系。它中心的一個(gè)光點(diǎn)異常明亮，不停閃爍。這說(shuō)明，那里有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，不斷有氣體和星體落入它的勢(shì)力范圍，旋轉(zhuǎn)成一個(gè)熾熱高能的“吸積盤(pán)”。

研究人員估算，那個(gè)黑洞質(zhì)量約為太陽(yáng)的10億倍，在粉碎吞噬氣體和星體的過(guò)程中，它并非只進(jìn)不出，而是會(huì)噴出兩股細(xì)細(xì)的、火焰狀的高速等離子體，甚至因?yàn)橛^測(cè)角度的關(guān)系，會(huì)在視覺(jué)上呈現(xiàn)出超光速的幾何錯(cuò)覺(jué)。

此前，錢(qián)德拉太空望遠(yuǎn)鏡等也曾發(fā)現(xiàn)過(guò)類(lèi)似的黑洞噴流，這次，EHT望遠(yuǎn)鏡得到了史上最高的分辨率，小于半光年，從而看到了一處意外的結(jié)構(gòu)：

本該筆直的噴流，在底部呈現(xiàn)出了彎曲形狀。這是科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)噴流在垂直方向上的特征，并且在2017年4月的幾天觀察期內(nèi)出現(xiàn)了快速的變化。

Jae Young Kim說(shuō)道：“這就好像你拆到俄羅斯套娃最里面的那一個(gè)，發(fā)現(xiàn)了非常不同的形狀。”

噴流在幾天之內(nèi)的變化

噴流細(xì)節(jié)圖像的變化之快也令他感到困惑：“相對(duì)論性噴流展現(xiàn)出超光速運(yùn)動(dòng)，是一種視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)。但垂直的這塊，是全新的，需要仔細(xì)分析一下?！?/p>

該研究項(xiàng)目的主要設(shè)計(jì)者托馬斯?克里希鮑姆（Thomas Krichbaum）也表示，相對(duì)論噴流中出現(xiàn)大約20倍光速的橫向視覺(jué)運(yùn)動(dòng)，很難簡(jiǎn)單解釋。這暗示傳播中的等離子體存在不穩(wěn)定性。

EHT由分布在世界各地的8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組成陣列，使用一種叫做甚長(zhǎng)基線(xiàn)干涉測(cè)量（VLBI）的技術(shù)協(xié)同工作，形成一個(gè)有效口徑等于地球直徑的大望遠(yuǎn)鏡，分辨率相當(dāng)于月球上宇航員能看到地球上的一只橙子。

EHT由分布在世界各地的8臺(tái)望遠(yuǎn)鏡組成陣列

受到新冠肺炎疫情的影響，EHT取消了今年3月、4月的觀測(cè)活動(dòng)，正在全力分析來(lái)自銀河系中心黑洞，以及半人馬座A、OJ 287和NGC 1052等活動(dòng)星系的數(shù)據(jù)。關(guān)于黑洞“打噴嚏”會(huì)拐彎這點(diǎn)，也在后續(xù)研究中。