黑洞沒毛卻有宇宙梳子磁場頻頻翻轉 科學家驚呼不可思議

記者林育如／編譯

黑洞的形成其實很簡單，關鍵在於把大量物質擠壓到極小的空間裡。無論是恆星、行星，甚至是舊車輪胎或失蹤的襪子，只要夠緊密，最後都可能變成黑洞。

目前科學家認為，黑洞只擁有三種物理特性：質量、自轉速度和電荷，這就是著名的「無毛定理」。不過，這其實是一個理論假設，還沒有被正式證明。幸運的是，我們現在有望透過對銀河中心黑洞Sagittarius A和M87的直接觀測，來驗證這個理論。

依據無毛定理，黑洞本體不該有磁場，因為磁場線不能穿越事件視界，這會形成黑洞之外的「結構」──也就是理論上不被允許的「毛」。但實際上，黑洞周圍有一團高溫等離子體，盤繞成一個熱氣體盤，不斷被重力壓縮加熱，這個盤子本身可以產生強大的磁場。

黑洞沒有毛，但它周圍那層盤狀熱氣體，像是一把神秘的宇宙梳子，不斷變換磁場的方向。雖然我們無法直接看到黑洞本體的磁場，但科學家透過觀察從黑洞周圍發出的電波偏振，成功推測出磁場的方向和變化。

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從2017年起，科學家透過電波觀測M87*黑洞，驚訝發現磁場竟在短短四年內完成了驚人的反轉！這種劇烈變化就像地球磁場幾十萬年才轉一次，卻在這裡快得不可思議。

目前對這快速磁場反轉的原因仍有多種猜測：可能是盤中帶電區域互相屏蔽電流，使磁場快速切換；也可能是盤中強烈的湍流攪動磁場，或者是黑洞自轉與周圍物質互動造成的結果。不論真相如何，這讓科學家更加肯定，黑洞雖然「光禿禿」，卻能靠周圍這把「宇宙梳子」，製造出神秘且動態的磁場秀，等待我們去深入探索。

資料來源：Universe Today、Quanta Magazine、Scientific American