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记者从中国科学院上海天文台获悉,北京时间3月24日晚10点,中国科学家参与的事件视界望远镜(ETH)合作组织公布了最新研究成果:M87超大质量黑洞图像在偏振光下。 这是继两年前成功拍摄人类首张黑洞照片后的最新进展。 这也是人类首次测量到表征黑洞边缘附近磁场的偏振信息。 这一结果对于解释距离地球 5500 万光年的 M87 星系如何从其核心向外传播强大的喷流至关重要。

当光穿过某些滤光器(例如偏光太阳镜的镜片)或从磁化的高温区域发射时,光就会发生偏振。 就像偏光太阳镜通过减少明亮表面的反射和眩光帮助我们看得更清楚一样,天文学家可以通过观察来自黑洞边缘的光的偏振特性来提高他们的视力。 具体来说,偏振测量允许天文学家绘制黑洞边缘存在的磁场线。

从 M87 核心喷射出的明亮的能量和物质射流,向外延伸至少 5,000 光年,是银河系最神秘、最壮观的特征之一。 黑洞边缘附近的大部分物质都会落入其中。 然而,周围也有一些颗粒在被捕获之前瞬间逃脱并以射流的形式向外扩散。

为了更好地理解这一过程,天文学家构建了黑洞边缘物质行为的不同模型。 但他们仍然不知道比星系大的喷流是如何从星系中心发射的,星系中心通常有我们太阳系的大小,也不知道物质如何落入黑洞。 这张新的黑洞及其阴影的 EHT 偏振图像使天文学家首次能够成功探索黑洞的外边缘,那里的物质可能被吸入或喷射。

这些观测提供了有关黑洞外磁场结构的新信息。 研究小组发现,只有以强磁化气体为特征的理论模型才能解释在事件视界中看到的情况。

为了观测 M87 星系的中心,该合作连接了世界各地的八台望远镜,创建了一个虚拟的地球大小的望远镜——EHT。 EHT 的分辨率相当于从地球上清晰地看到月球上的信用卡所需的分辨率。 这使得研究小组能够直接观察黑洞的阴影和周围的光晕,新图像清楚地显示了光晕在偏振光中的外观。

EHT合作成员、上海天文台研究员卢如深表示:“黑洞的偏振成像结果非常令人兴奋,因为它对于理解黑洞周围的磁场和物理过程至关重要。” EHT合作成员、上海天文台副研究员姜武说。 :“传统的 VLBI 偏振测量非常困难,使用 EHT 获得这种偏振图像更具挑战性。” 这也可以理解为什么在第一张黑洞图像发布后,又过了近两年才发布偏振图像。

来自世界各地多个组织和大学的 300 多名研究人员参与了这项研究。 中国科学院上海天文台牵头组织协调国内学者,包括该所8名研究人员参与本次EHT合作。

(原标题为《人类拍摄首张黑洞照片后新进展:M87超大质量黑洞偏振光下图像出炉》)

作者 admin