人类首张黑洞照片的主角——M87星系中心超大质量黑洞，又有新照片了。
近日，事件视界望远镜（EHT）合作组发布了M87黑洞的新图像，揭示了其偏振方向出乎意料的翻转，科学家首次发现连接黑洞环状结构与喷流底部的延伸辐射迹象，为人们理解黑洞周围极端环境下的物理过程提供了新视角。北京时间9月16日，此项最新成果发表于《天文学与天体物理学》。
M87星系距地球约5500万光年，其中心黑洞质量是太阳的60亿倍以上。2019年发布的首张黑洞照片拍摄于2017年，其偏振结果于2021年公布。科学家通过对比2017年、2018年和2021年的观测数据，揭示了黑洞附近偏振辐射随时间的演化（见下图）。
如图所揭示，M87黑洞附近的磁场分布，2017年由里向外呈逆时针方向，2018年与2017年基本一致，但2021年则反转成顺时针方向。
“令人惊叹的是，环大小在4年内保持一致，证实了爱因斯坦广义相对论预言的黑洞阴影，但其偏振模式却发生了显著变化。”哈佛-史密森尼天体物理中心天文学家、本研究共同负责人Paul Tiede说，这表明事件视界附近的磁化等离子体时刻变化且极其复杂，正在逼近我们现有的理论模型极限。
EHT是由全球射电望远镜联合组网的“地球般大小的望远镜”。“我们一直通过新增望远镜、改进仪器性能以及开发新算法等不断扩展和升级EHT。”合作负责人之一、荷兰奈梅亨拉德堡德大学助理教授Michael Janssen表示，此项成果正是EHT多方面升级产生的科学突破，由此激发的新的科学问题将引领今后多年的探索方向。
值得一提的是，2021年的观测新增了两个望远镜——美国亚利桑那基特峰望远镜和法国NOEMA阵列，显著提升了EHT的灵敏度和成像清晰度。此外，格陵兰望远镜和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜的性能升级也进一步提高了数据质量。
“每次参与现场观测，都能真切感受到EHT在不断进步——这是上海天文台同事给我最深刻的反馈。”中国科学院上海天文台沈志强研究员介绍，上海天文台也一直在多方面参与技术革新，比如多频同时接收、原始数据处理等。
类似M87这样蕴含超大能量的喷流，在星系演化中发挥着至关重要的作用。这种强大的喷流能产生包括伽马射线和中微子在内的全电磁波辐射，为研究宇宙极端现象的形成机制提供了一个独特实验室。此次最新发现为破解该谜题提供了至关重要的一块拼图。
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