p> 这次“新舞步”持续了10天,喷流在星际空间“画”出总长20光年的复杂图案。天文学家通过“多普勒频移”发现,分叉处的小支流物质更“冷”(温度100万度,主喷流300万度),含更多重元素(如硅、硫)。“这可能是吸积盘不同区域的‘特产’,”马克推测,“主喷流吃‘快餐’(高温气体),小支流吃‘慢餐’(冷却的碎片),所以跳的舞步不一样。”
二、磁场的“宇宙跳绳”:能量传输的隐形绳索
V4641喷流的“新舞步”,本质是磁场与引力的“双人舞”。第1篇幅提到“旋转黑洞像发电机”,2024年的研究揭开了磁场的“跳绳”细节——它既是能量的“传送带”,也是喷流的“方向盘”。
团队用韦伯望远镜的红外光谱分析吸积盘,发现磁场强度在黑洞附近高达1亿高斯(地球磁场的10亿倍)。“这像在黑洞周围缠了圈‘钢丝绳’,”莉莉比喻,“吸积盘的物质落到黑洞表面时,会‘拧紧’钢丝绳(磁场线),储存能量;当钢丝绳绷断(磁场线重组),能量瞬间释放,把粒子‘弹’出去——这就是喷流的‘动力源’。”
更惊人的是“磁场分叉”现象。Eht图像显示,黑洞南北两极的磁场线并非独立工作,而是在中间区域“交汇”,像两条跳绳打了个结。“这个‘结’把部分能量分给小支流,”萨拉指着模拟图,“就像两人跳绳时突然拉第三人加入,节奏就乱了——所以喷流会分叉、摆动。”
这种“磁场跳绳”的效率高得惊人:V4641喷流的能量转化率(黑洞旋转能转化为喷流动能)达15%,而人类最先进的火力发电站效率仅40%。“黑洞是宇宙最牛的‘能量小偷’,”马克调侃,“偷自己的旋转能,还偷得理直气壮。”
三、伴星的“漏气气球”:物质流失的新模式
V4641的伴星(0.5倍太阳质量的红矮星),在第1篇幅中是“被吸干的舞伴”,2024年的观测却发现它像个“漏气气球”——物质流失模式从“稳定渗漏”变成“间歇喷泉”。
“以前伴星的物质流失像水龙头滴水,现在像按了‘脉冲开关’,”莉莉分析光谱数据,“每12小时,伴星外层大气会突然膨胀,喷出一股气体流,持续1小时后收缩——这周期和喷流摆动周期(6小时)成倍数关系,说明两者有关联!”
团队用“凌日法”(伴星遮挡黑洞时的亮度变化)发现,伴星表面布满“巨型星斑”(比太阳黑子大100倍),温度比周围低3000c。“星斑的周期性出现和消失,导致伴星大气压力变化,”萨拉解释,“压力低时,大气像气球漏气一样喷向黑洞;压力高时,又‘憋’回去——这就是‘脉冲喷泉’的来源。”
更关键的是“物质交换”。伴星喷出的气体流中,检测到碳、氧等“生命元素”,而喷流中的重元素(铁、镁)也反向落入伴星大气。“它们像在‘互送外卖’,”马克笑称,“伴星给黑洞送‘家常菜’(氢氦),黑洞给伴星送‘营养品’(重金属),跳的是‘物质交换舞’。”
这种“双向互动”让团队重新审视x射线双星系统:伴星并非被动“牺牲品”,而是与黑洞“共生”的伙伴。“以前觉得黑洞是‘霸道总裁’,现在看是‘精明商人’,懂得和伴星‘合作共赢’。”莉莉的总结让团队哄堂大笑。
四、公众的“魔术围观”:从天文台到社交媒体的全民狂欢
V4641的“进阶魔术”火出了科学圈。2024年4月爆发期间,#近邻魔术师新舞步#话题阅读量超25亿,网友们用各种方式“围观”:
天文爱好者用手机拍下“肉眼可见的喷流余晖”(实际需望远镜,但光污染少的地方能看到亮度变化),配文“我家阳台能看到宇宙魔术”;
插画师画了“喷流分叉图鉴”:主喷流是“闪电侠”,小支流是“慢羊羊”,伴星是“漏气气球人”,黑洞是“拿跳绳的魔术师”;
小学生用乐高搭出“V4641系统模型”:黑洞是黑色圆块,伴星是红
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