吸积盘黑洞如何发射喷流？宇宙中最大的谜团之一，科学家首次找到了答案吸积盘|星系

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黑洞，这些强大到无以复加的光和物质的吞食者，也以无与伦比的威力和效率向外喷射光和物质。它们为等离子体束提供能量，这些等离子体束向太空延伸数千光年，形成了贯穿整个宇宙的发光射线。
物理学家们已经知道为什么会有东西会进入黑洞中，因为黑洞有如此大的引力，以至于光都无法从它们身边穿过。但是为什么会有喷射物从黑洞的边缘喷射出来呢？这是非常难以理解的。
宇宙中最大的谜团之一是黑洞如何发射出喷流物，”荷兰内梅亨大学的天体物理学家萨拉·伊绍恩（Sara Issaoun）)说。

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第二张黑洞照片

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第一张黑洞照片
现在，伊绍恩已经开始解开这个谜题。几周前，黑洞事件视界望远镜（EHT）发布了它的第二张黑洞照片。这两张图片都显示了M87星系中心超大质量黑洞周围发光的等离子体。与第一张照片不同的是，新照片中的光环有条纹，这表明光是强偏振的。
专家们说，条纹的螺旋模式是由M87黑洞周围的一个强而有序的磁场造成的，这代表了第一个重要的经验证据，支持一个已有44年历史的喷射理论，即布兰福德-兹纳杰克过程（ Blandford-Znajek process）。
1977年，剑桥大学的年轻物理学家罗杰·布兰福德和罗曼·兹纳杰克认为，旋转的超大质量黑洞把周围的磁场扭曲成一个紧密的螺旋线，这种扭曲将产生一种电压，将能量吸出黑洞并沿螺旋线旋转。他们声称，这就是喷流。
当时，这一过程是推测性的，但新的观察证实了布兰福德-兹纳杰克的观点。
此外，新的观测指向了布兰福德-兹纳杰克过程的两种情况之一（MAD和SANE），这两种情况在最近几十年里被计算机模拟了成百上千次。这些相互矛盾的观点对黑洞的环境，特别是其磁场的起源和强度，描绘了截然相反的景象。
长期以来，基于较弱磁场的理性模型被认为更为可信。但是事件视界望远镜的新照片中的强偏振光指向了强磁场，因此是MAD版本的事件。科罗拉多大学的理论天体物理学家亚历山大·陈说，新的图像似乎非常支持MAD模型。
关于黑洞喷流和它们在宇宙中的角色，还有更多需要弄清楚的地方。关于MAD场景的几个要素，人们的看法各不相同，MAD留下了许多悬而未决的问题，研究人员正在下一代模拟中探索这些问题。
M87中的黑洞和我们的太阳系差不多大，但它却产生了5000光年长的白热等离子体流。每秒钟大约有3万万万亿焦耳的能量流喷射出来——比人类在10年里燃烧掉的能量的总和还要多500万亿倍。
螺旋M87黑洞的喷射流有史以来第一次被发现。1918年，赫伯·柯蒂斯观察到它：
一束奇怪的直射线，从一片朦胧的光斑中心发出。
上世纪70年代，史蒂芬·霍金和罗杰·彭罗斯还是博士后和研究生的时候，他们就已经在伦敦进行黑洞理论研究，这最终为彭罗斯赢得了2020年诺贝尔物理学奖。天文学家也开始认真对待黑洞，观察表明，x射线源天鹅座X-1就是这样一个物体。

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来自天鹅座A星系的喷流产生了大量的星际斑点，在无线电波中可见。

布兰福德和兹纳吉克的注意力集中在令人费解的过多的双无线电源上——位于遥远星系两侧的巨大、明亮的射电发射团。关于这些可能是什么有很多理论。布兰福德和兹纳杰克是早期得出正确答案的人：这些斑点是从星系中心的一个大黑洞向相反方向喷射出的喷流的末端喷出的。
天体物理学家最终会证实，超大质量黑洞确实能够锚定星系，但在那个时候，布兰福德和兹纳杰克不仅在推测黑洞的存在，还在推测它们的喷射能力。
数学家罗伊·克尔（Roy Kerr）在1963年解出了一个旋转黑洞的方程，表明这个黑洞在转动过程中（无法被看到），扭曲着周围的时空结构。然后罗杰·彭罗斯证明了旋转的黑洞可以减速，在这样的过程中，它们将自己的旋转能量转化为其他东西。
布兰福德和兹纳杰克知道，星系中心的一个大黑洞，由于其巨大的引力，会吸引大量的星际气体。气体会落向黑洞，并围绕黑洞旋转，形成一个“吸积盘”。气体会升温，最终达到原子失去电子的温度，产生带有磁场的等离子体。