自然界的奥秘再次向我们揭开了一层面纱。在中国科学家的领导下，国际顶尖学术期刊《自然》于北京时间9月27日发表了一篇黑洞研究成果论文，这一发现为杜宇黑洞自旋提供了更有力的观测证据。
通过分析来自全球45个研究机构的科研人员收集的甚长基线干涉测量（VLBI）网2000年至2022年的观测数据，他们惊人地发现M87星系中心黑洞的喷流呈现出周期性的摆动，大约每11年摆动一次，振幅约为10度。这一发现紧密联系了M87星系中心的超大质量黑洞状态与喷流的动力学，为黑洞自旋提供了有力的观测证据。
黑洞一直以来都是宇宙中最神秘且破坏性最大的存在之一。它们拥有巨大的引力，吸积大量物质，同时将部分物质以接近光速的速度喷射出去，但超大质量黑洞、吸积盘和喷流之间的能量传输机制一直是一个困扰科学家的难题。
根据现有理论，黑洞的角动量是能量的源泉之一，其中之一的理论是，如果黑洞旋转并且附近存在磁场，它会切割磁力线并产生电场，加速周围的电离物质，然后喷射出高能量的物质。然而，黑洞的自旋一直难以测量，甚至是否旋转都没有直接的观测证据。
M87星系是一个距离地球5500万光年的近邻星系，其中心有一个质量比太阳大65亿倍的超大质量黑洞。科学家首次在1918年光学波段观测到了M87星系中的喷流，这是人类观测到的第一个宇宙喷流。这些特性使M87成为了研究黑洞和喷流关系的理想目标。
通过对过去23年的VLBI观测数据进行深入分析，科研团队发现了M87黑洞喷流的周期性摆动。他们认为，这一现象可能与吸积盘的动力学性质有关，吸积盘中的物质具有一定的角动量，会绕着黑洞形成吸积盘，但其角动量可能受到多种随机因素的影响，与黑洞自旋轴存在夹角。黑洞的强大引力会影响周围时空，导致附近物体沿着黑洞的旋转方向产生拖曳效应，进而影响吸积盘和喷流的周期性运动。
这项研究成果的出现为黑洞自旋理论提供了重要的观测证据，也为我们更深入地理解超大质量黑洞的性质提供了关键线索。
这一研究中使用了包括中国科学院上海天文台的天马望远镜和新疆天文台南山射电望远镜在内的全球超过20个射电望远镜，通过VLBI技术联合观测，提高了观测的精度和角分辨率。中国科学院上海天文台正在建设一台40米射电望远镜，有望进一步提高观测效果。
这一重大科研成果凝聚了全球科研力量，融合了射电天文学与计算科学的深度，也展示了人工智能和云计算等技术在天文研究中的巨大潜力。宇宙的奥秘将继续引领我们前行。
