当云南大学的研究团队公布关于M87黑洞的最新观测成果时,天文学界掀起了一场关于角动量本质的新讨论。这项持续十余年的研究,不仅捕捉到黑洞喷流每11年一次的周期性摆动,更首次揭示了喷流根部呈现弯曲形态的惊人细节——这一现象与吸积盘的旋转方向形成复杂耦合,仿佛宇宙中存在某种无形的“双手”,正在以独特方式“拧动”着星系级的天体结构。
研究画面中,M87黑洞周围的吸积盘如同发光的圆盘,边缘处延伸出的弯曲喷流恰似被拧转的绸带。这种形态让科学家联想到日常生活中的拧毛巾场景:当双手反向旋转湿毛巾时,水流会沿着扭转方向喷射而出。在黑洞系统中,吸积盘内的气体同样被引力束缚形成旋转,而多余的角动量则通过喷流这一“宇宙排水口”向外释放,其弯曲轨迹正是旋转方向与引力场共同作用的结果。
角动量分配问题曾让天文学家争论数十年。上海天文台早前研究指出,暗物质晕的质量差异会导致旋转轴出现90度偏转——轻质结构沿宇宙纤维方向旋转,重质结构则呈现横向运动。但另一派观测数据却显示旋转方向毫无规律,这种矛盾犹如争论毛巾该顺时针还是逆时针拧转的辩论,始终缺乏定论。M87的观测结果首次为这场争论提供了实证:吸积盘气体的运动轨迹清晰展示了角动量如何通过喷流实现有序转移。
这种机制与银河系演化存在奇妙呼应。此前对银河系银晕的研究发现,恒星旋转能量部分源于被吞噬的小星系,部分来自中心棒状结构的引力弹射。而M87的发现进一步证明,无论是星系整体还是黑洞周边,旋转能量的传递都深受环境影响。就像拧毛巾时,手部用力方式、毛巾含水量等因素会改变水流方向,宇宙中的引力场、暗物质分布等条件也在持续塑造天体的旋转特征。
银河系外围的小星系群呈现出的异常规律性,为这种理论提供了意外佐证。这些小星系大多在固定平面内保持相近旋转方向,按照标准宇宙模型,这种高度有序的排列概率不足1%。这种反常现象恰似拧毛巾时某些纤维特别“听话”地朝同一方向扭转,暗示着宇宙中可能存在尚未被完全理解的角动量分配机制。
天文学家逐渐意识到,类比思维在探索宇宙规律时具有独特价值。当直接观测难以触及数十亿光年外的天体时,日常经验中的物理现象——从陀螺仪的稳定旋转到甩动湿发时形成的抛物线——都能成为理解复杂宇宙过程的钥匙。M87黑洞的研究表明,那些看似遥远的宇宙现象,或许就隐藏在人类最熟悉的物理直觉之中。