这是一个靠磁场“进食”的黑洞

　　图：M.Weiss/Center for Astrophysics 

　　黑洞是一个稠密的空间区域，引力大到连光也无法从其视界逃脱。

　　它们与磁场有着奇怪的联系，我们已知有很多黑洞都被磁场包围着，但是磁场强度变化很大，我们也不确定这究竟是如何形成的。

　　近日，一项新的研究成果为这个谜团的拼图又填上了一块。天文学家第一次观察到，有个超大质量黑洞周围的磁场起着主动摄食的作用。 

　　天鹅座A是在6亿光年外的一个活跃星系，也是最亮的射电源之一。在它的中心，证据显示磁场围困住物质，帮着超大质量黑洞吃进去。

　　这或许能帮助科学家弄清楚，为什么有的星系核非常活跃，会从极地喷出巨大的平行射流；但其它的星系核，如银河系的人马座A*就只是间歇性活跃，再其它时间似乎则是完全休眠。

　　根据统一模型，活跃星系核、即活跃在星系中心的一个超大质量黑洞，会被落在黑洞中的物质的吸积盘包围。

　　吸积盘外是由进入吸积盘的尘埃和气体组成的环面，有点像甜甜圈。

　　这种结构如何形成的，为什么它会停在那里，目前还不清楚。但是对天鹅座的观测表明，磁场在塑造这种环面并维持它的位置。

　　插图显示磁场如何包围环面。图：NASA/SOFIA/Lynette Cook 

　　一般情况下，在光学和无线电波长上很难观察到这些结构，但是有种新仪器对定向尘埃颗粒的红外发射特别敏感。

　　用NASA平流层红外天文台（SOFIA）的高分辨率机载宽频带摄像头HAWC+，天文学家能够单独对焦并观察天鹅座中心的环面。

　　来自SOFIA科学中心的天文学家Enrique Lopez Rodriguez表示：“发现新事物总是令人兴奋的。”

　　“这些来自HAWC+的观测是独一无二的，它向我们展示了红外偏振对星系研究的重要性。”

　　而另一个问题，黑洞的射流是如何形成的，目前尚不完全清楚。

　　但我们知道，它不是起源于事件视界之外，因为在那里没有电磁辐射能逃得了。

　　人们普遍认为，来自吸积盘内缘的物质沿着围绕在黑洞外侧的磁场线移动，然后以接近光速的速度从极点喷出。

　　但最近一项研究却发现，被称为V404 CygNi的黑洞的磁场比预期弱得多，尽管它具有强射流。这意味着与黑洞相互作用的磁场可能不需要我们预期中的那样强大，或者是还存在其它一些机制在发挥作用。

　　无论哪种，未来的观测都能帮助进一步揭示这些复杂的动态，以及磁场如何影响超质量黑洞周围的极端环境。

　　“我们假设，如果HAWC+揭示的是来自活跃星系中心而非静止星系的高偏振红外发射，那么磁场调节黑洞摄食这一观点就又添上了一个证据，同时也会增强天文学家对活跃星系统一模型的信心。