當(dāng)云南大學(xué)的研究團(tuán)隊公布關(guān)于M87黑洞的最新觀測成果時,天文學(xué)界掀起了一場關(guān)于角動量本質(zhì)的新討論。這項持續(xù)十余年的研究,不僅捕捉到黑洞噴流每11年一次的周期性擺動,更首次揭示了噴流根部呈現(xiàn)彎曲形態(tài)的驚人細(xì)節(jié)——這一現(xiàn)象與吸積盤的旋轉(zhuǎn)方向形成復(fù)雜耦合,仿佛宇宙中存在某種無形的“雙手”,正在以獨特方式“擰動”著星系級的天體結(jié)構(gòu)。
研究畫面中,M87黑洞周圍的吸積盤如同發(fā)光的圓盤,邊緣處延伸出的彎曲噴流恰似被擰轉(zhuǎn)的綢帶。這種形態(tài)讓科學(xué)家聯(lián)想到日常生活中的擰毛巾場景:當(dāng)雙手反向旋轉(zhuǎn)濕毛巾時,水流會沿著扭轉(zhuǎn)方向噴射而出。在黑洞系統(tǒng)中,吸積盤內(nèi)的氣體同樣被引力束縛形成旋轉(zhuǎn),而多余的角動量則通過噴流這一“宇宙排水口”向外釋放,其彎曲軌跡正是旋轉(zhuǎn)方向與引力場共同作用的結(jié)果。
角動量分配問題曾讓天文學(xué)家爭論數(shù)十年。上海天文臺早前研究指出,暗物質(zhì)暈的質(zhì)量差異會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)90度偏轉(zhuǎn)——輕質(zhì)結(jié)構(gòu)沿宇宙纖維方向旋轉(zhuǎn),重質(zhì)結(jié)構(gòu)則呈現(xiàn)橫向運動。但另一派觀測數(shù)據(jù)卻顯示旋轉(zhuǎn)方向毫無規(guī)律,這種矛盾猶如爭論毛巾該順時針還是逆時針擰轉(zhuǎn)的辯論,始終缺乏定論。M87的觀測結(jié)果首次為這場爭論提供了實證:吸積盤氣體的運動軌跡清晰展示了角動量如何通過噴流實現(xiàn)有序轉(zhuǎn)移。
這種機(jī)制與銀河系演化存在奇妙呼應(yīng)。此前對銀河系銀暈的研究發(fā)現(xiàn),恒星旋轉(zhuǎn)能量部分源于被吞噬的小星系,部分來自中心棒狀結(jié)構(gòu)的引力彈射。而M87的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明,無論是星系整體還是黑洞周邊,旋轉(zhuǎn)能量的傳遞都深受環(huán)境影響。就像擰毛巾時,手部用力方式、毛巾含水量等因素會改變水流方向,宇宙中的引力場、暗物質(zhì)分布等條件也在持續(xù)塑造天體的旋轉(zhuǎn)特征。
銀河系外圍的小星系群呈現(xiàn)出的異常規(guī)律性,為這種理論提供了意外佐證。這些小星系大多在固定平面內(nèi)保持相近旋轉(zhuǎn)方向,按照標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型,這種高度有序的排列概率不足1%。這種反常現(xiàn)象恰似擰毛巾時某些纖維特別“聽話”地朝同一方向扭轉(zhuǎn),暗示著宇宙中可能存在尚未被完全理解的角動量分配機(jī)制。
天文學(xué)家逐漸意識到,類比思維在探索宇宙規(guī)律時具有獨特價值。當(dāng)直接觀測難以觸及數(shù)十億光年外的天體時,日常經(jīng)驗中的物理現(xiàn)象——從陀螺儀的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)到甩動濕發(fā)時形成的拋物線——都能成為理解復(fù)雜宇宙過程的鑰匙。M87黑洞的研究表明,那些看似遙遠(yuǎn)的宇宙現(xiàn)象,或許就隱藏在人類最熟悉的物理直覺之中。











