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天文学家发现，在特大质量黑洞附近的磁场可以与引力相当。 黑洞凭借超强的引力支配着周边环境。然而通常被认为较弱的其他作用力（包括磁力在内）也会在黑洞周围发挥作用。来自德国波恩马普射电天文所以及美国劳伦斯—伯克利国家实验室的天文学小组发现，在黑洞周边，磁力实际上可以与引力一样强大。 正在狼吞虎咽地吞噬物质的很多黑洞也会经由两道方向相对、非常狭窄的物质流（喷流）将一部分星际气体排斥到宇宙空间中去。对于活动星系中心的特大质量黑洞来说，情况尤其是这样，人们可以探测到这样的喷流发出的射电辐射。 穆罕默德·扎马尼纳萨布（Mohammad Zamaninasab）说：“我们认识到，来自黑洞喷流的射电辐射可以用于测量黑洞自身附近的磁场强度。”扎马尼纳萨布是发表在《自然》杂志上的相关论文的第一作者，先前在马普射电天文所工作，拥有德国德国研究基金会颁发的经费。扎马尼纳萨布及其同事发现，黑洞附近的磁场强度和引力实际上是相当的。 科学家在计算机上模拟了这一发现。来自劳伦斯—伯克利国家实验室的亚历山大·柴克霍夫斯基（Alexander Tchekhovskoy）说：“在我们的模拟中，当下落的气体携带有足够强的磁场时，磁场在黑洞附近的影响会变得很大，可以与引力取得平衡。”这一点从根本上改变了黑洞附近气体的运动。
计算机模拟出的气体（黄色）落向中央黑洞的情景。图片上下方都可见一束由磁场强烈汇聚而成的物质流（喷流）以及磁力线。（图片版权：Alexander Tchekhovskoy / LBNL） 让人惊讶的是，这些奇异天体的磁场强度可以与熟悉的设备（如核磁共振成像扫描仪）在地球上生成的磁场相比拟。特大质量黑洞与MRI扫描仪生成的磁场强度大约都是地球磁场的10000倍左右。 对黑洞附近磁场的测量是基于这样一种方法进行的，其中涉及到测量喷流底部附近不同区域射电辐射被吸收的比例。论文的合作者、马普射电天文所的托马斯· 萨沃莱宁（Tuomas Savolainen）说：“在早期利用甚长基线阵列进行的观测计划中，我们已经有了针对大约100个星系的此类数据。”VLBA是覆盖整个美国的射电望远镜阵列，从夏威夷一直跨越到了到维尔京群岛。 根据萨沃莱宁的观点，相当一部分这样的测量结果最近才问世。一项名为MOJAVE的综合观测计划对特大质量黑洞发出的数百道喷流进行着系统性的监测。 它们的磁场强度对喷流的强度有着直接的影响。当前的理论将黑洞视作一种旋转的磁铁，基于此，磁场强度还决定着喷流在射电波段的亮度，也就是说，活动星系核心超亮的射电喷流是源于磁场强度可以与引力比肩的黑洞的。 来自波恩马普学的科学家埃里克·克劳森—布朗（Eric Clausen-Brown）说：“如果我们的观点禁得起未来的检验，那么我们就必须要重新考虑我们有关黑洞特性及其对环境影响的假设了。” （全文完） |
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