我們通常認為黑洞是一個單向閥門，會消耗掉一切所遇到的東西。但是它們也是也是強大的引擎，能發射輻射並將高能噴射物送向宇宙。
在發表於《自然》雜誌的研究中，我們觀察了附近一個黑洞的噴射物，該黑洞正在“吞噬”其軌道上的伴星。
儘管明亮黑洞的爆發在過去就曾被研究，但這個黑洞的行為前所未見。
所以這個黑洞特別在何處？為了回答這個問題，我們需要研究當物體落向黑洞時會發生什麼。
能量的釋放
日常的經驗告訴我們，在地球上，岩石從懸崖墜落時將會加速，因為他的重力勢能會轉化為運動的動能。
相似地，隨著氣體落向黑洞，引力能的釋放可以為宇宙中一些最引人注目的現象提供動力。
正在下落的氣體在一個叫做吸積盤的薄圓盤中繞著黑洞旋轉，吸積盤的內部區域變得非常熱，並放出X射線輻射。
靠近黑洞的強磁場有助於產生能量和物質窄束，被稱為噴流。這些噴流以接近光速的速度離開黑洞。
我們似乎在宇宙中任何有物質流入中心物體(如黑洞)的地方都可以見到噴流。但是我們還沒有明白流入的氣體和射出的噴流之間聯繫的本質。
黑洞的“瘋狂進食”
2015年6月，我們有一個很好的機會來研究這一環節。它發生在天鵝座內一個名為天鵝座V404雙星系統(兩個受引力束縛在一起的物體)中一個黑洞異常明亮的爆發期間，距離地球約7800光年。
這個雙星系統包括一個黑洞（約為太陽質量的9倍）和一顆普通恆星(大約是太陽質量的70%)，軌道週期6.5天。這顆恆星足夠大，它的外層被黑洞引力捕獲。
圖解：天鵝座V404雙星系統藝術效果圖
2015年爆發期間，這個黑洞進食速度極快，每秒產生的能量比太陽3天釋放的還多。
全世界的天文學家都對這次爆發進行了望遠鏡觀測，提供了從無線電波到X射線涵蓋整個電磁光譜的數據。
我們的團隊使用美國國家科學基金會(National Science Foundation)的超長基線陣列(VLBA)，重點研究了噴流噴出的明亮的無線電輻射。這是一個大陸大小的陣列，由10個25米寬的射電拋物面天線組成，分佈在從夏威夷到維爾京群島的美國各地。
這使我們能夠拍攝到噴流的詳細圖像，並將其放大到一個與太陽系大小大致相同的區域。這相當於從珀斯看悉尼的一枚一美元硬幣。
通常，繪製射電圖像需將一次觀測的所有數據結合在一起。但黑洞噴流變化極快，以至於我們只能看到一片模糊——就好像我們正試圖以一秒的快門速度拍攝瀑布的照片。
為了瞭解發生了什麼，我們不得不將數據分解成更短的圖像，每個圖像僅由70秒的數據組成。
快速搖擺噴流
這使我們能夠在長達4小時的觀測過程中追蹤噴流的運動。
但是我們的研究顯示出了一些意想不到的東西。噴流方向並不是沿著相同通道運動的，而是隨時間迅速改變的。
在以往少數噴流方向改變的系統中，這一過程相對緩慢，時間跨度為幾個月。在天鵝座V404中，噴流方向在小時、甚至是分鐘的時間跨度上發生變化。
由我們的高分辨率射電圖像拍攝的影片顯示，噴流沿著不同的方向遠離黑洞。
對於這一快速改變，我們最佳的解釋是，這些噴流由旋轉黑洞周圍的一個搖擺不定的內部吸積流引導，從而改變方向。
在明亮的爆發期間，來自黑洞的強烈輻射導致吸積盤內部數千公里膨脹成一個甜甜圈狀的結構。
根據愛因斯坦的廣義相對論，旋轉黑洞拖著時空（即宇宙的基本結構）一起旋轉。
如果雙星軌道與黑洞自轉軸沒有對齊，這個框架拖動將會造成膨脹的內盤進動——像一個正在減速的陀螺一樣搖擺。我們認為，內盤進動是改變噴流方向的原因。
天鵝座V404中的進動噴流和吸積流動畫。旋轉的黑洞拖動周圍的時空（綠色網格線），導致內盤像陀螺一樣進動，從而使噴流轉向。
為了產生一個進動的吸積盤，雙星軌道的平面必須不與黑洞自轉對齊。當超新星爆炸形成黑洞時，就會發生這種情況。
爆炸給了這個系統一個衝擊，把它推離了原來的位置。我們認為類似的噴流進動可能發生在旋轉黑洞從沒有對齊的吸積盤上快速進食這段時間的任何時候。
對其他恆星質量黑洞的X射線觀測表明，這種失調很可能是常見的。其他不協調的情況可能包括潮汐破壞事件等現象。在失調情況下，超大質量黑洞的巨大引力可以撕碎一顆靠得太近的恆星，並以由此產生的碎片為食。
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. James Miller Jones-·__·-inverse
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