“我们此前已经可以或许看到喷流在变更，但从未在 X 射线波段达到这种细节程度。”Poitras 表示。她指出，通以前卷积技巧，以前在 X 射线图像中混淆在一路的构造如今可以被分辨开来，科学家是以能更清楚地跟踪喷流中不合成分在十多年间的相对活动和变更。这类经久、精细的时光序列不雅测为懂得黑洞喷流若何将能量从事宜视界邻近输运到星系标准供给了关键线索。
根据最新宣布在预印本平台 arXiv 的论文，研究人员具体说清楚明了他们若何应用钱德拉千里镜的经久不雅测数据，追踪这束巨大年夜宇宙喷流在十余年标准上的演变过程，凸显了该台在研究宏大年夜宇宙构造随时光变更方面的独特才能。M87* 位于距地球约 5，500 万光年的室女座星系团，其四周物质被黑洞强引力捕获后形成炽热的吸积盘，并在黑洞自转和磁场感化下产生延长数千光年的高能喷流。
天文学的标准模型认为，超大年夜质量黑洞在吞噬四周气体和尘埃时，盘状物质会在黑洞四周形成一个高温、扭转的吸积盘。黑洞强大年夜的引力与高速自转合营扭曲四周磁场，将其在两极偏向盘绕成束，这些盘绕磁场仿佛成为“粒子加快器”，赓续向星系外发射高能粒子喷流。NASA 材料显示，M87* 的喷流长度跨越 3，000 光年，以接近光速的相对论速度冲向宇宙深处，释放出的辐射覆盖从射电到 X 射线等多种波段。
钱德拉团队在最新工作中对图像进行了所谓“去卷积”（deconvolution）处理，明显晋升了图像分辨率，使 X 射线视图中出现的细节精度切近亲近光学和红外千里镜的图像，同时保存了 X 射线对高能构造的敏感性。这意味着，经由处理后的钱德拉图像可以在同一视场中兼顾构造解析度和高能信息，为研究喷流内部粒子加快机制供给更有力的对象。经由过程将跨越十年的不雅测成果叠加分析，研究团队得以在时光轴上过细描述 M87* 喷流的演变过程，揭示其内部构造在十年标准上的变更轨迹。
M87* 之所以被选为 2019 年 EHT 首张黑洞成像的目标，部分原因就在于它是一颗处于“活泼状况”的超大年夜质量黑洞，拥有通亮的吸积盘和明显的相对论喷流。比拟之下，我们地点银河系中间的黑洞人马座 A*今朝情况相对“贫瘠”，缺乏足够的气体和尘埃物质，是以整体处于较“安静”的状况。M87* 高程度的活动不仅让其成为事宜视界千里镜的幻想不雅测对象，也为钱德拉团队供给了研究喷流动力学演变的绝佳样本。
本次研究由加拿大年夜拉瓦尔大年夜学科学与工程学院博士生 Camille Poitras 牵头，团队采取先辈的 X 射线图像处理技巧，对钱德拉在 2012 至 2025 年间获取的多幅 M87* 喷流不雅测数据进行合成与重建。传统上，X 射线成像常与射电、光学及红外不雅测结合，用于研究黑洞喷流的不合构造。射电千里镜善于解析喷流中标准更大年夜、延展更远的构造，而 X 射线则更敏感于喷流中最炽热、最具能量的部分。然而，受分辨率限制，X 射线图像经久以来难以清楚“拆分”喷流中复杂的细节构造。
分析显示，最新 X 射线视图中出现出的 M87* 喷流比此前熟悉的加倍“动态”。在这束巨大年夜的能量喷流中，有些构造看似几乎静止，而另一些则出现出相当于“以五倍光速活动”的视觉后果。研究人员强调，这并不料味着物质真的超出了光速，而是源于一种被称为“超光速活动”（superluminal motion）的不雅测假象。当喷流中的物质以接近光速的速度、沿着近乎朝向地球的偏向活动时，因为光程和时光延迟效应，不雅测者会看到喷流在天空背景中的投影似乎以跨越光速的速度移动。
这种超光速视觉效应为天文学家供给了一个独特窗口，使他们能在相对较短的时光标准上不雅测到喷流中高能粒子与磁场的互相感化过程。哈佛–史密森天体物理中间的天体物理学家、论文合著者 Gerrit Schellenberger 表示，这项工作展示了钱德拉在长时光标准追踪极端宇宙现象方面的持续威力，有助于加深我们对超大年夜质量黑洞邻近释放的能量若何沿喷传播输，并最终沉积到其地点星系情况中的懂得。这类研究不仅关系到黑洞自身的物理过程，也与星系形成和演变密切相干。
研究团队指出，经从新处理的高细节钱德拉图像将有助于摸索喷流内部粒子若何被加快到极端能量程度。在某些不雅测角度下，这些高能粒子及其辐射表示甚至似乎在“扯破物理定律”，赓续挑衅我们对极端前提下物理过程的既有熟悉。相干成果今朝已在 arXiv 预印本平台公开宣布，钱德拉 X 射线天文台也同步宣布了媒体解释，供科研界和"大众,"进一步懂得这项工作。
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