黑洞为何会闪烁
2022年拍摄到银河系中心黑洞人马座A*周围发光的吸积盘。（图片来源：EHT Collaboration）
落入黑洞的任何物质，包括光，都无法逃脱。但在这些物质落入黑洞之前，会先被吸入黑洞周围旋转着的发光吸积盘中。奇怪的是，吸积盘的亮度每天都在波动，看上去就像黑洞在闪烁一样，但物理学家一直没能理解其背后的机制。近日，发表在《自然·天文学》（Nature Astronomy）上的一项研究揭示了黑洞的闪烁源于一种由摩擦与强引力场和磁场驱动的湍流。
1998年，有两位天体物理学家提出了磁旋转不稳定性理论，描述磁场如何在吸积盘中引起湍流。根据理论预测，黑洞闪烁的随机模式取决于吸积盘轨道的大小，越大的吸积盘闪烁得越慢，反之则相反。这项研究的科学家利用美国航空航天局（NASA）位于夏威夷的ATLAS望远镜的数据，测量了约5000个不同星系中心的黑洞吸积盘在五年内的光变曲线。
这些黑洞的闪烁模式看上去全然不同，但在按照大小、亮度以及颜色对它们进行分类后，就会发现如果将所有黑洞的吸积盘设为相同的旋转速度，那么它们闪烁的模式看起来会变得相似。这项研究证实了磁旋转不稳定性理论，而黑洞吸积盘之间剩下的细微差别可能源于观测方向的差别，科学家表示未来会更仔细地检验这些细微差异。