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驚人發現!M87星系中心黑洞以「宇宙極限速度」80%旋轉

天文學界又有重大突破!那個讓全球驚豔的M87星系超大質量黑洞,最新研究顯示它正以接近宇宙理論極限的速度瘋狂旋轉,更驚人的是,它吞噬物質的速度比科學家原先預期的還要快上許多。

這個位於M87星系中心的超級黑洞,質量相當於65億個太陽,是銀河系附近最大的黑洞之一。當初事件視界望遠鏡(EHT)首次拍攝黑洞影像時,就是以它作為主要觀測目標。如今科學家利用這些珍貴的影像資料,成功測量出這個宇宙怪物的旋轉速度,以及它吞噬物質的驚人效率。

研究結果令人震撼!這個超級黑洞的旋轉速度竟達到宇宙理論極限的80%。更具體來說,它吸積盤內緣物質的運動速度約為光速的14%,也就是每秒4,200萬公尺。研究團隊是透過分析黑洞影像中的「亮點」來計算這個數值,這個不對稱的光亮區域其實是由「相對論性都卜勒增亮效應」所造成。

更令人興奮的是,科學家還透過黑洞周圍的磁場模式,發現物質正以每秒7,000萬公尺(約光速的23%)的驚人速度墜入黑洞。根據這些測量資料估算,M87黑洞每年大約會吞噬0.00004至0.4個太陽質量的物質。雖然聽起來很多,但對這種質量的黑洞來說,其實算是相當「節制」的進食速度。

這項研究最關鍵的發現是:墜入黑洞物質所釋放的能量,正好與M87著名的噴流能量相匹配。這支援了「黑洞進食過程正是驅動這些強大噴流」的理論。這些噴流由接近光速運動的粒子組成,延伸範圍可達數千光年之遠。

這項研究代表人類在理解超大質量黑洞運作機制上的重大突破。雖然過去對M87黑洞旋轉速度的估計範圍很廣(從0.1到0.98不等),但這次的新方法確認它確實屬於高速旋轉的黑洞,至少達到0.8,甚至可能更接近理論極限值0.998。

隨著更強大的望遠鏡和成像技術陸續問世,M87黑洞將繼續作為我們研究重力、時空和宇宙極端物理現象的天然實驗室。每次新的測量都讓我們更接近這些宇宙怪物的真相,瞭解它們如何塑造整個星系,甚至可能影響宇宙的最終命運。