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近日,事件视界望远镜(EHT)项目公布了一张全新黑洞照,这一次的主角依然是椭圆星系M87中心黑洞。

两年前,事件视界望远镜项目向全世界公布了人类史上首张黑洞照片,引发广泛关注与热议。这张极具跨时代意义的照片向我们展现了椭圆星系M87中心的超大质量黑洞。这个黑洞距离地球约5500万光年,质量高达太阳65亿倍。

天文学家公布最新黑洞照片!为揭开黑洞喷流之谜提供重要线索

现在,事件视界望远镜项目的最新成果出炉,让M87中心黑洞喜提新头像。

北京时间2021年3月24日22:00,事件视界望远镜项目为我们认识M87中心黑洞提供了全新视角——它在偏振光下的面貌。虽然这次的成果远远没有上一次轰动,但重要性却有过之而无不及。

天文学家公布最新黑洞照片!为揭开黑洞喷流之谜提供重要线索

我们可以看到,相比于首张黑洞照,新照片中M87中心黑洞增添了一头秀发,就像用了飘柔般丝滑。实际上,这些线条标示了偏振的方向,记录着光的偏振信息。

需要指出的是,合成两张照片使用的都是事件视界望远镜于2017年收集的同一批数据。自2019年公布首张黑洞照之后,天文学家们没有停止脚步,对这批数据进行了更深入的研究,发现M87中心黑洞相当一部分光是偏振的。

研究人员介绍道,这项工作是一个重要的里程碑——这些偏振光所携带的信息,能够帮助我们更好地理解首张黑洞照背后的物理机制。由于获取和分析数据涉及复杂的技术,得到这张全新的偏振图像耗费了多年工作。

当光线通过偏振片,或从太空中存在磁场的高温区域发射时,就会发生偏振。显然,黑洞周围的偏振光是受磁场作用的结果。这些偏振光有助于天文学家绘制出黑洞边缘的磁力线。而磁场又与神秘的黑洞喷流息息相关。因此,这些观测结果为我们理解黑洞喷流提供了重要线索。

天文学家公布最新黑洞照片!为揭开黑洞喷流之谜提供重要线索

““最新公布的偏振图像是理解磁场如何让黑洞吞噬物质并爆发强大喷流的关键。”事件视界望远镜项目成员,NASA哈勃研究员安德鲁·查尔(Andrew Chael)表示。

很早之前,天文学家就发现椭圆星系M87中心爆发出一道令人叹为观止的高能等离子喷流,向外延伸至少5000光年,速度达到相对论速度(接近光速),这是该星系最神秘且最具活力的特征之一。

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这道惊人喷流的始作俑者是M87中心黑洞。天文学家认为,靠近黑洞边缘的大多数物质都会落入黑洞,但一些粒子在被捕获前瞬间逃逸,以喷流的冲向形式太空。

为了更好地理解这个过程,天文学家需要依赖关于黑洞周围物质行为的不同模型。但他们仍不清楚强大的喷流是如何从星系中心喷射而出,也不知道物质究竟如何落入黑洞。事件视界望远镜项目发布的黑洞在偏振光下的图像,让天文学家首次见证了黑洞边缘的情况,物质流入与喷流爆发就在这里发生相互作用。

研究人员发现,只有以强磁化气体为特征的理论模型才能解释黑洞喷流现象。观测结果表明,黑洞边缘的磁场足够强大,得以将一部分受到强大引力牵引的高温气体推回去,而那些顺利通过磁场的气体才能向内旋进黑洞的事件视界。

相关研究成果已经通过两篇独立论文发布在《 天体物理学杂志通讯 》上。

事件视界望远镜能够取得如此非凡的成就,还得益于它无与伦比的分辨率。要知道,事件视界望远镜并不是一台独立的望远镜,而是由位于美国、墨西哥、智利、法国、格陵兰岛和南极的八大射电望天文台联合组成的,口径堪比地球大小的超级阵列。它的分辨率相当于测量月球表面信用卡长度所需的分辨率。

天文学家公布最新黑洞照片!为揭开黑洞喷流之谜提供重要线索

随着技术升级与观测站的新增,事件视界望远镜的性能还在不断发展,未来将为我们揭示更多关于黑洞的奥秘。

原文链接:http://www.toutiao.com/a6943818286672904716

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