天文学家首次利用偏振观测黑洞边缘 物质究竟是如何落入黑洞的?

北京时间3月24日22时，曾经成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜(EHT)合作组织，又为揭示M87超大质量黑洞提供了一个崭新视角：它在偏振光下的影像。这是天文学家第一次在如此接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息。这一结果对解释距离我们地球5500万光年的M87星系如何从其核心向外传播能量巨大的喷流十分关键。

北京时间3月24日22时，曾经成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜(EHT)合作组织，又为揭示M87超大质量黑洞提供了一个崭新视角：它在偏振光下的影像。这是天文学家第一次在如此接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息。

大部分靠近黑洞边缘的物质都会落入其中，然而，黑洞周围也有一些粒子会在被捕获前的瞬间逃逸并以喷流的形式向外传播。物质究竟是如何落入黑洞的?喷流是如何产生的?这些物理过程都跟磁场的作用紧密相关。这个新的黑洞及其阴影的EHT偏振图像，使天文学家首次成功揭秘黑洞周围的磁场，从而更好地理解这些物理过程。

2019年4月10日，全球科学家们联合发布了有史以来第一张黑洞图像，揭示了一个明亮的环状结构及其黑暗的中央区域——黑洞的阴影，引发外界关注。此后，EHT合作组织深入研究了2017年收集到的M87星系中心超大质量黑洞的数据。他们发现，M87黑洞周围的相当一部分光是偏振的。

中国科学院上海天文台的8名研究人员参与了此次“黑洞新照片”的成像。EHT合作成员、中国科学院上海天文台研究员路如森24日在沪受访时介绍，获得黑洞的偏振图像充满挑战，比如偏振特征较弱、需要足够分辨本领等，这也解释了为什么在首张黑洞图像出炉后，偏振图像的面世又花费了近两年的时间。

中国科学院上海天文台副台长袁峰表示，这次看到偏振图像主要有两方面科学意义，其一是关于黑洞喷流的产生，通过偏振光测量，我们能够推断磁场的强度和构型，这对黑洞喷流的产生特别重要;其二，黑洞照片是气体发出来的，“气体处于吸积盘上，这个吸积盘照片去年发布后，还遗留了一个问题，到底吸积盘类型是MAD(强磁场吸积盘)还是SANE(标准吸积盘)?通过这次图像我们推断是强磁场吸积盘。”

据悉，来自全球多个组织和大学的300多名研究人员参与了这项研究。为了观测M87星系的中心，这项合作将世界各地的8台望远镜连接起来，创建了一个虚拟的类似地球大小的望远镜——EHT。EHT的分辨本领相当于在地球上看清月面一张信用卡所需的分辨率，这使研究团队能够直接观察到黑洞的阴影以及环绕的光环。(完)

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