人類捕獲首張黑洞照片后新進(jìn)展：偏振光下M87超大質(zhì)量黑洞圖像公開

　　記者從中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)獲悉，北京時(shí)間3月24日晚10點(diǎn)，中國(guó)科學(xué)家參與的事件視界望遠(yuǎn)鏡（ETH）合作組織公布最新研究成果：偏振光下M87超大質(zhì)量黑洞的影像。這是繼兩年前成功捕獲人類有史以來(lái)首張黑洞照片后的最新進(jìn)展，也是人類第一次在接近黑洞邊緣出測(cè)得表征磁場(chǎng)特征的偏振信息。這一結(jié)果對(duì)解釋距離我們地球5500萬(wàn)光年的M87星系如何從其核心向外傳播能量巨大的噴流至為關(guān)鍵。

　　當(dāng)光線通過(guò)某些濾光片（如偏光太陽(yáng)眼鏡的鏡片），或從被磁化的高溫區(qū)域發(fā)出來(lái)時(shí)，光就會(huì)發(fā)生偏振。就像偏光太陽(yáng)眼鏡能減少來(lái)自明亮表面的反射和眩光從而幫助我們看得更清楚一樣，天文學(xué)家可以通過(guò)觀察來(lái)自黑洞邊緣的光的偏振特性來(lái)銳化他們的視野。具體而言，偏振測(cè)量可以讓天文學(xué)家繪制存在于黑洞邊緣的磁力線。

　　從M87的核心噴射出來(lái)的明亮的能量和物質(zhì)噴流，向外延伸了至少5000光年，是該星系最神秘、最壯觀的特征之一。大部分靠近黑洞邊緣的物質(zhì)都會(huì)落入其中。然而，周圍也有一些粒子會(huì)在被捕獲前的瞬間逃逸并以噴流的形式向外傳播。

　　為了更好地理解這一過(guò)程，天文學(xué)家構(gòu)建了不同的關(guān)于黑洞邊緣物質(zhì)行為的模型。但他們?nèi)匀徊磺宄刃窍党叨冗€要大的噴流究竟是如何從星系中心（這一通常只有太陽(yáng)系般大?。﹨^(qū)域發(fā)射出來(lái)的，也不知道物質(zhì)究竟是如何落入黑洞的。這個(gè)新的黑洞及其陰影的EHT偏振圖像，使天文學(xué)家首次成功探究黑洞外緣區(qū)域，在那里物質(zhì)可能被吸入或被噴射出來(lái)。

　　觀測(cè)結(jié)果提供了新的有關(guān)黑洞外緣磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的信息。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，只有以強(qiáng)磁化氣體為特征的理論模型才能解釋在事件視界看到的情況。

　　為了觀測(cè)M87星系的中心，這項(xiàng)合作將世界各地的八臺(tái)望遠(yuǎn)鏡連接起來(lái)，創(chuàng)建了一個(gè)虛擬的類似地球大小的望遠(yuǎn)鏡——EHT。EHT的分辨本領(lǐng)相當(dāng)于在地球上看清月面一張信用卡所需的分辨率。這使研究團(tuán)隊(duì)能夠直接觀察到黑洞的陰影以及環(huán)繞的光環(huán)，新的圖像清楚地顯示出該光環(huán)在偏振光下的影像。

　　EHT合作成員、上海天文臺(tái)路如森研究員說(shuō)：“黑洞的偏振成像結(jié)果十分令人興奮，因?yàn)檫@對(duì)理解黑洞周圍的磁場(chǎng)及物理過(guò)程至為關(guān)鍵?！盓HT合作成員、上海天文臺(tái)江悟副研究員表示：“常規(guī)VLBI偏振測(cè)量就很困難，EHT得到這個(gè)偏振圖像更是充滿挑戰(zhàn)?！边@也可以理解為什么在首張黑洞圖像出爐后，偏振圖像的面世又花費(fèi)了近兩年的時(shí)間。

　　來(lái)自全球多個(gè)組織和大學(xué)的300多名研究人員參與了這項(xiàng)研究。中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)牽頭組織協(xié)調(diào)包括8位臺(tái)內(nèi)研究人員在內(nèi)的國(guó)內(nèi)學(xué)者參與了此次的EHT合作。（作者：盛瑾瑜）

　　轉(zhuǎn)自：央視新聞

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