M87中心存在一条长达数千光年的“双螺旋体”。

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在多个射电波段上拍到的M87星系喷流。图中喷流的长度大约为8000光年。喷流靠近星系中心部分(左侧)呈双螺旋状,宛如一条巨大的DNA。一个巨大的黑洞隐藏在喷流最左侧的亮点中。Pasetto等 / Sophia Dagnello / NRAO / AUI / NSF

视界望远镜拍摄的M87*。EHT

2019年,人类有史以来第一次拍到了黑洞——M87星系中心超大质量黑洞M87*影子的照片。这张照片这两年一直占据了视界望远镜(EHT)合作组织网站的首页。今年上半年,科学家描绘出了这个黑洞视界周围磁场的结构。而现在,科学家又通过卡尔·G·央斯基甚大射电望远镜阵列发现,有一条壮观的双螺旋状物质喷流与这个黑洞相连。整条喷流看上去有近一半像一个巨大的DNA分子。

M87是一个巨大的椭球星系,距离地球约5500万光年。其中心的黑洞质量相当于太阳质量的65亿倍。黑洞向外产生有一条巨大的喷流,喷流的总长度超过8000光年,而其中呈双螺旋结构的部分长约3300光年。

喷流不同部分产生的射电波带有不同的偏振特性,将这一点和喷流不同部分磁场强度的数据相结合,研究人员就可以了解喷流的磁场结构。通过这样的方法,研究人员最终得到了迄今为止最为清晰的M87喷流图像。

黑洞附近理论上的确会存在螺旋形的磁场。正是这样的磁场将物质聚集在一起,形成狭长的喷流。但研究人员没有想到M87中心的螺旋形磁场会如此之强,而且会伸展得如此之远。

研究人员认为,喷流内部的不稳定性和磁场间的相互影响,是形成这个双螺旋体的主要原因。并据此推断,宇宙中其他星系中心的喷流身上,可能也会存在类似的现象。

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哈勃空间望远镜拍摄的M87。NASA / ESA

参考

Reading M87’s DNA: A Double Helix Revealing a Large-scale Helical Magnetic Field

http://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ac3a88