黑洞为何能喷射物质？光无法逃逸，却能喷发出来？

黑洞是宇宙中已知的最强大的引力物体，我相信你已经听说过它们，你也知道它们的引力是如此强大，甚至连光都无法逃脱它们。众所周知，光速真空中的光速是宇宙中物质运动速度的极限，既然连光都无法从黑洞中逃脱，那么我们有理由认为，黑洞就像一个可以吞噬一切的无底洞，任何物质都无法从中逃脱。黑洞射流，2019年4月10日，人类拍摄的第一张黑洞照片被公布，并引起了广泛的关注。正是这个黑洞向我们展示了宇宙中的一个奇迹--黑洞喷射。

根据哈勃望远镜在可见光和红外波段观测的合成图像，我们可以看到一个蓝色的喷流从星云M87的中心出来，向外延伸了1500秒的间隔约4890光年，其来源位于来源是星云M87中心的超大质量黑洞。为什么来自黑洞的喷流可以逃离黑洞，而光也不能逃离黑洞？黑洞不是一个洞，而可以简单地理解为一个三维的球体，其中心是一个无限小而密集的奇点。事实上，只有在黑洞的事件视界内，逃逸速度才超过了光速。换句话说，光不能从黑洞中逃逸的说法实际上是指光不能从黑洞的事件视界内逃逸，而在黑洞的事件视界外，光可以显然，如果其他物质有足够高的速度，它也可以从黑洞附近逃逸。

因此，我们对这个问题有一个简单的解释：由于来自黑洞的射流起源于黑洞的事件视界之外，而且其中的物质具有足够高的速度，所以射流可以从黑洞的附近逃逸。这是怎么做到的呢？让我们来看看。黑洞射流是如何形成的？当黑洞吞噬周围的物质时，大部分物质并不是以直线方向向黑洞奇点移动，所以在接近黑洞时，会有或大或小的角速度。这样一来，黑洞周围的大部分物质在围绕黑洞旋转并接近黑洞时将遵循一个螺旋形的轨道，在这个过程中，由于角动量守恒，越接近黑洞，它围绕黑洞的旋转速度就越快。

在这个过程中，如果有足够的物质被吸引到黑洞，就会在黑洞事件视界的外部区域形成一个高速盘，被称为黑洞的吸积盘，其中几乎所有的物质都被黑洞的潮汐力分裂成原子甚至是亚原子粒子。超大质量黑洞的引力可以轻易地将吸积盘中的物质加速到接近光速，由于吸积盘中的粒子不以相同的速度运动，它们会在高速运动中相互碰撞和摩擦，由于吸积盘中的粒子不以相同的速度运动，它们相互碰撞和摩擦，产生极高的温度并发射出大量的X射线和伽马射线这就是为什么我们可以拍摄黑洞。

一般来说，吸积盘中的物质最终会被黑洞吞噬，但有时吸积盘中的一些物质会偷走其他物质，并有机会逃离黑洞。由于这些是带电粒子，它们被黑洞的磁场所束缚，所以它们只能沿着黑洞的磁场方向移动，最终形成一股高速粒子流，从黑洞的两极急速飞出。这股从黑洞附近逃出的粒子流将以接近光速的速度撞击沿途遇到的星际物质，导致极高的温度和释放出非常明亮的光，因此我们观察到黑洞的喷射。好了，今天就讲到这里，请关注我们，下次再见。