超大品质黑洞耀斑的起源：事情视界附近的磁“重联”
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：Flatiron探究所的探究人员和他们的兴办者察觉，事情视界附近的磁场线断裂和重新连接会从黑洞的磁场中释放能量，加速形成强烈耀斑的粒子。这些察觉暗示了黑洞观测中令人兴奋的新或许性。
黑洞并不总是在黑暗中。天文学家已然察觉了从超大品质黑洞的热门恋情传闻专题事情视界外照射出来的强烈光照，含有我们银河系核心的那个黑洞。但是，除了怀疑有磁场的参与之外，科学家们无法确定这些耀斑的缘由。
经由使用功率和分辨率都无与伦比的计算机模拟，物理学家说他们已然解开了这个谜团。探究人员在《天体物理学报》上报表说，网友MacBook体验在黑洞的事情视界附近，磁场线重新连接时释放的能量为耀斑提供了动力。
新的模拟显示，磁场和落入黑洞口的物质之间的相互作用导致磁场压缩、变平、断裂和重新连接。这一过程最后运用磁能将热的等离子体粒子以接近光速的速度弹射到黑洞中或射向太空。这些粒子然后可以直接以光子的形式辐射掉它们的一些动能，并给附近的光子以能量提升。这些高能量的光子构成了神秘的黑洞耀斑。
在这个模型中，先前坠落的赵露思民生新闻物质盘在耀斑期间被抛出，清除了事情视界周围的区域。这种整理可以为天文学家提供一个不受阻碍的视野，让他们目睹事情视界外发生的通常被遮蔽的过程。
“事情视界附近的磁场线重新连接的基础过程可以运用黑洞磁层的磁能，为高效和明亮的耀斑提供动力，”探究报表的共同牵头人Bart Ripperda说，他是纽约市Flatiron探究所计算天体物理学中心（CCA）和普林斯顿大学的联合博士后探究员。“这的确是我们连接等离子体物理学和天体物理学的地方。”
Ripperda与CCA副探究员Alexander Philippov、哈佛大学科学家Matthew Liska和Koushik Chatterjee、阿姆斯特丹大学科学家Gibwa Musoke和Sera Markoff、西北大学科学家Alexander Tchekhovskoy以及伦敦大学学院科学家Ziri Younsi共同撰写了这项新探究。今日直播带货一览
黑洞，正如它的名字一样，是不发光的。所以耀斑必须来自黑洞的事情视界之外--黑洞的引力变得如此强大，乃至连光都无法逃脱的边界。围绕黑洞的轨道和下坠物质以吸积盘的形式存在，就像M87星系中察觉的巨大黑洞周围的吸积盘。这些物质向黑洞赤道附近的事情穹顶层层递进。在其中一些黑洞的南北两极，粒子喷流以近乎光速的速度射向太空。
由于关乎到物理学，确认黑洞解剖学中耀斑形成的位置是相当艰难的。黑洞会弯曲时间和空间，并被强大的磁场、辐射场和湍流等离子体--物质热到电子从其原子中分离出来。即使有强大的计算机的合作，过去的奋斗也只能在太低的分辨率下模拟黑洞操控系统，无法目睹为耀斑提供动力的机制。
Ripperda和他的同仁们全力以赴地提升了他们模拟的详情水平。他们使用了三台超级计算机的计算时间--田纳西州橡树岭全国评测室的Summit超级计算机，得克萨斯大学奥斯汀分校的Longhorn超级计算机，以及位于加州大学圣迭戈分校的Flatiron探究所的Popeye超级计算机。所有这些计算能力的结局是迄今为止对黑洞周围生态的最高分辨率模拟，其分辨率是过去奋斗的1000多倍。
分辨率的提升使探究人员对导致黑洞耀斑的机制有了一个前所未有的知晓。这个过程以黑洞的磁场为中心，它的磁场线从黑洞的事情视界涌出，形成喷流并连接到吸积盘。过去的模拟显示，流入黑洞赤道的物质将磁场线拖向事情视界。被拖动的磁场线在事情视界附近着手堆积，最后推回并阻挡流入的物质。
凭借其特别的分辨率，新的模拟首次捕捉到了流动物质和黑洞喷流之间的磁场是如何加强的，挤压并压平了赤道场线。这些场线如今交替地指向黑洞或远离它。当两条指向相反方向的线相遇时，它们会断裂、重新连接和纠缠。在连接点之间，在磁场中形成一个“口袋”。这些“口袋”里充满了热的等离子体，这些等离子体要么落入黑洞，要么以巨大的速度被加速送入太空，这要归功于喷流中从磁场中获取的能量。
“假如没有我们模拟的高分辨率，你就无法捕捉到亚动力学和亚结构，”Ripperda说。“在低分辨率的模型中，重联不会发生，所以没有任何机制可以加速粒子。”
被弹射的物质中的等离子体粒子马上以光子的形式将一些能量辐射出去。等离子体粒子可以进一步浸入所需的能量范围，给附近的光子以能量提升。这些光子，不管是路人还是最初由发射的等离子体形成的光子，都构成了能量最大的耀斑。这些物质本身最后会变成一个在黑洞附近管理的“热球”。在银河系的超大品质黑洞附近已然察觉了这样一个圆球。Ripperda说：“为这样一个中心提供动力的磁重联是阐释这一观测结局的证据。”
探究人员还观察到，在黑洞爆发了一段时间后，磁场能量减弱，操控系统复位。然后，随着时间的推移，这个过程又重新着手。这种周期性机制阐释了为什么黑洞会按照固定的时间表发射耀斑，从每天（针对我们银河系的超大品质黑洞）到每隔几年（针对M87和其他黑洞）。
Ripperda觉得，最近发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测与事情视界望远镜的观测相结合，可以证实新模拟中目睹的过程是否正发生，以及它是否会改变黑洞阴影的图像。“我们将不得不看，”Ripperda说。如今，他和他的同仁们正奋斗改进他们的模拟，使之更为详尽。