法兰克福歌德大学美因河畔
沿着磁场线，粒子被加速得如此之快，以至于在M87的情况下，它们形成了6000光年尺度的喷射流
学分:亚历杭德罗·克鲁兹-奥索里奥，法兰克福歌德大学 梅西耶87星系(M87)位于距离地球5500万光年的处女座
这是一个巨大的星系，有12000个球状星团，相比之下，银河系的200个球状星团显得并不多
一个65亿个太阳质量的黑洞隐藏在M87的中心
这是第一个存在图像的黑洞，由国际研究合作机构事件视界望远镜在2019年创建
这个黑洞M87以接近光速的速度射出等离子体射流，这是一种所谓的相对论射流，规模为6000光年
驱动这种喷流所需的巨大能量可能来自黑洞的引力，但是像这样的喷流是如何产生的，以及是什么使它在巨大的距离上保持稳定，还没有完全弄清楚
M87吸引在圆盘中以越来越小的轨道旋转的物质，直到它被黑洞吞噬
喷流从M87周围的吸积盘中心发射，歌德大学的理论物理学家与来自欧洲、美国和中国的科学家一起，现在已经非常详细地模拟了这个区域
他们使用高度复杂的三维超级计算机模拟，每次模拟使用惊人的一百万个CPU小时，并且必须同时求解阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论方程、詹姆斯·麦克斯韦的电磁学方程和莱昂哈德·欧拉的流体动力学方程
其结果是一个模型，其中温度、物质密度和磁场的计算值与从天文观测中推导出的值非常一致
在此基础上，科学家们能够追踪光子在射流最内部区域的弯曲时空中的复杂运动，并将其转化为无线电图像
然后，他们能够将这些计算机模拟的图像与过去30年中使用许多射电望远镜和卫星进行的观测进行比较
博士；医生
该研究的主要作者亚历杭德罗·克鲁兹-奥索里奥评论说，“我们关于M87的电磁发射和喷流形态的理论模型与无线电、光学和红外光谱的观测结果惊人地吻合
这告诉我们，超大质量黑洞M87可能是高度旋转的，等离子体在喷流中被强烈磁化，将粒子加速到几千光年的尺度
" 法兰克福歌德大学理论物理研究所的Luciano Rezzolla教授评论说，“我们计算的图像如此接近天文观测的事实是另一个重要的证实，即爱因斯坦的广义相对论是对星系中心存在超大质量黑洞的最精确和最自然的解释
虽然还有其他解释的空间，但我们的研究结果让这个空间变得更小了
" 该发现发表在《自然天文学》上
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