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太空中的强磁场使黑洞喷流弯曲

天文学家发现，在一个名为Abell3376的星系团中，有一个星系存在一个活跃的超大质量黑洞，它以极快的速度吞噬着物质——这个过程将数十万光年、有时甚至数百万光年的强大等离子喷流喷射到星系间空间。该星团距离地球约6亿光年。
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天文学家现在发现，在离黑洞一定距离的地方，这些喷流正被强大的星系间磁场弯曲成直角。这个星系被称为mrc0600-399，它的喷流以其奇特的弯曲形状而闻名。
但这项新的研究支持这样的观点：这是星系团中的星系与星系间介质相互作用产生的复杂磁场的结果。
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研究星系团内部的磁场可以发现星系团的很多信息，比如它们是如何生长的，以及它们对星系团本身的影响。然而，这些磁场很难直接观测到。
这一新发现为我们现在研究它们提供了一种方法。当某些东西与磁场相互作用时，就有可能分辨出细节——而且，事实证明，黑洞喷流可以完美地描绘磁场。
黑洞喷流是迷人的结构。我们目前所能探测到的任何东西，一旦黑洞超过临界接近阈值，都无法逃脱，但并非吸积盘中所有物质旋转进入活跃黑洞，最终都不可避免地超出了视界。
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它的一小部分以某种方式从吸积盘的内部区域进入两极，以相当于光速的速度，以电离等离子体射流的形式射入太空。
天文学家认为黑洞的磁场在这个过程中起了作用。根据这个模型，磁力线就像一个同步加速器，在以巨大的速度发射之前加速物质。从那里，这些高度准直的喷流，被认为是由磁场形成的，可以延伸到星系际空间的很远的距离。
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它们在无线电波中是可以探测到的，我们已经发现了不少。但是mrc0600-399的喷流形状确实很特别，因此一个国际科学家小组决定利用南非强大的猫鼬（Meerkat）射电望远镜进行近距离观察。
配备了新的观测设备，比以前获得的分辨率要高得多，研究人员能够对这些喷流进行前所未有的详细研究。
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这些图像显示，喷流几乎以90度角弯曲，正如先前观察到的那样。不过，令人吃惊的是，这些图像还显示了喷流弯曲点两侧的无线电发射扩散区域，形成了一个T形，研究人员称之为“双镰刀”。
接下来，研究小组进行了模拟，试图重现喷流的形状。他们发现，一个以超音速飞行的黑洞喷流与它无法穿透的弯曲磁场层相撞，可以重现观测到的mrc0600-399喷流的形状。
就像一股水流冲击坚硬的表面，这种碰撞是一种非常紊乱的碰撞。
太空中的强磁场使黑洞喷流弯曲
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上图：南非猫鼬射电望远镜观察到的弯曲射流结构（左），图右边显示磁场如何导致这些形状的模拟。
这不是唯一的解释。另一个是，MRC 0600-399在以超音速速度被踢出后，目前目前可能正在向Abell 3376的中心回落。
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喷流的弯曲可能是由周围星系际气体的撞击压力造成的。即使是这样，它也不能解释弯曲射流的所有特征，包括”双镰刀“结构，因此磁场的存在可能仍然是必要的。
这是一个令人兴奋的发现，因为它证明了星系团内部存在着强大、有序的磁场，而星系团内部的环境往往是复杂而杂乱无章的。这有助于更好地理解星系团动力学。
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它还表明，黑洞喷流可以作为一个极好的工具，了解神秘的、难以看到的磁场在深空。
或许并非最不重要的是，这项研究甚至可以帮助天文学家更好地理解磁场是如何塑造和引导强大的等离子喷流从活跃的超大质量黑洞中喷发出来的。
【太空中的强磁场使黑洞喷流弯曲】这项研究已发表在《自然》杂志上。

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