近日，事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）合作組發(fā)布了M87星系中心超大質(zhì)量黑洞的新圖像，揭示了黑洞附近偏振輻射隨時間的演化。科學(xué)家還首次在EHT數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了連接黑洞環(huán)狀結(jié)構(gòu)與噴流底部的延伸輻射的跡象。這一成果16日在國際學(xué)術(shù)期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》發(fā)表，為人們理解黑洞周圍極端環(huán)境下的物理過程提供了新視角。
M87星系距地球約5500萬光年，其中心黑洞質(zhì)量是太陽的60億倍以上。EHT是由全球射電望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合組網(wǎng)的“地球般大小的望遠(yuǎn)鏡”，2019年發(fā)布的首張黑洞照片拍攝于2017年。如今，通過對比分別拍攝于2017年、2018年和2021年的觀測數(shù)據(jù)，科學(xué)家在揭示黑洞磁場時變方面取得了新的重要進展。
△事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）合作組發(fā)布的最新圖像
此次研究發(fā)現(xiàn)，2017年至2021年間，偏振方向發(fā)生翻轉(zhuǎn)：2017年磁場呈一方向螺旋，2018年相對穩(wěn)定，而到2021年則完全反轉(zhuǎn)。這種偏振旋轉(zhuǎn)方向的明顯變化可能源于內(nèi)部磁結(jié)構(gòu)與外部效應(yīng)（如法拉第屏）的共同作用。偏振的演化反映出黑洞周圍的湍動不止的環(huán)境，而其中磁場在物質(zhì)如何落入黑洞以及如何向外釋放能量方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
據(jù)介紹，事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組新增美國基特峰望遠(yuǎn)鏡、法國NOEMA陣列，優(yōu)化格陵蘭等望遠(yuǎn)鏡性能，靈敏度顯著提升，借助這一升級后的觀測系統(tǒng)，科學(xué)家首次成功約束了M87星系黑洞相對論噴流底部的輻射方向——這類噴流正以接近光速的速度遠(yuǎn)離黑洞。
像M87這樣超大能量的噴流對星系演化至關(guān)重要，可調(diào)節(jié)恒星形成、分配宇宙能量，是研究極端物理的“天然實驗室”。此次最新發(fā)現(xiàn)為研究宇宙極端現(xiàn)象的形成機制提供了至關(guān)重要的一塊拼圖。隨著事件視界望遠(yuǎn)鏡持續(xù)提升其觀測能力，這些新成果揭示了M87星系黑洞周圍的動態(tài)環(huán)境并深化了科學(xué)家對黑洞物理性質(zhì)的認(rèn)知。
（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）
