尋常還是稀有？首觀察到黑洞自發磁翻轉

我們知道太陽、地球磁場都會翻轉，但沒想過超大質量黑洞也會翻轉得如此徹底。2.36 億光年外，一個超大質量黑洞可能就在我們眼前翻轉了磁極。

嚴格來說，黑洞本身沒有磁場，但當周圍密集電漿繞著黑洞旋轉時，帶電粒子會產生電流與磁場。我們的太陽每 11 年翻轉一次磁場，伴隨著人類已觀察數世紀的太陽黑子數量多寡週期；地球每隔數十萬年也會發生一次磁翻轉，但多數科學家相信超大質量黑洞不可能發生磁反轉，因為黑洞周圍的電漿方向不會自發改變，因此黑洞磁場應該非常穩定。

所以當天文學家看到黑洞磁場經歷磁場翻轉證據時，可以想像他們有多驚訝。

2018 年 3 月上旬，全天自動超新星搜索計畫（All-Sky Automated Survey for Supernovae ）發現 2.39 億光年外的 1ES 1927+654 星系突然發生變化，可見光亮度增加了 100 倍。

發現後不久，NASA 尼爾·格雷爾斯雨燕天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）立刻投入觀察該星系的 X 射線和紫外光，卻發現該星系早在 2017 年底就已變亮，它的紫外線發射量增加 12 倍但逐漸下降，到了 2018 年 6 月，高能 X 射線輻射已然消失。

但消失約 4 個月後，X 射線輻射於 2018 年 10 月再度出現，到了 2021 年夏天，該星系已完全恢復到過去狀態。

當時，科學家以為變亮原因是有恆星靠近超大質量黑洞引起潮汐破壞事件，倒楣恆星被撕裂並進入黑洞吸積盤流動、因高速摩擦而釋出光芒。但新研究調查了無線電到 X 射線全光譜範圍，注意到 X 射線強度下降非常快，由於黑洞 X 射線通常是帶電粒子在強磁場中盤旋產生，因此表明黑洞附近磁場突發劇變。

與此同時，可見光和紫外光強度都增加，代表黑洞吸積盤某部分變得越來越熱，這些與潮汐破壞事件沒有太大關聯。

如團隊所示，只有磁場翻轉更能解釋這些數據。當黑洞吸積盤引發磁反轉時，吸積盤外緣磁場會減弱，讓吸積盤更容易加熱。同時，弱磁場代表帶電粒子能產生的 X 射線也較少。待磁場完成翻轉，吸積盤便恢復原本狀態。

這是科學家首次觀察到超大質量黑洞磁翻轉，我們尚不清楚黑洞這種行為很稀有還是相當普遍。新論文發表在《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）。