中科院天文學家領銜拍攝黑洞新照片：拖着「尾巴」的「甜甜圈」
發佈時間：15:55 2023-04-27
2017年事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope EHT）曾成功拍攝到M87黑洞的照片——看起來像是個「甜甜圈」。由中國科學院上海天文台研究員路如森領導的國際研究團隊為M87黑洞及噴流拍攝到新照片，像是拖着「尾巴」的「甜甜圈」 ，相關研究成果26日對外公布，並發表在新一期出版的國際期刊《自然》雜誌。
這幅黑洞新照片，首次表明了中央超大品質黑洞附近的吸積流與噴流起源之間的聯繫。通常認為，黑洞周圍的物質是通過吸積的過程中落入黑洞，但科學家從未直接對它進行成像。
本次觀測由全球毫米波特長基線陣列（GMVA）聯合阿塔卡馬大型毫米波／次毫米波陣列（ALMA）和格陵蘭望遠鏡（GLT）進行。兩個觀測台站的加入，大大增強了全球毫米波特長基線陣列的成像能力，首次在3.5毫米波長對M87黑洞周圍的環狀結構進行了成像。
路如森說：「以前我們曾在單獨的圖像中分別看到過黑洞和噴流，這次，我們在新波段拍攝了黑洞和噴流的全景圖。」 「我們之前看到的環狀結構，在3.5毫米波長變得更大、更厚。這表明，在新的圖像中可以看到落入黑洞的物質產生了額外的輻射，讓我們更全面地瞭解黑洞周圍的物理過程。」
全球毫米波特長基線陣列測得的環狀結構，直徑為64微角秒，相當於月球上的太空人回望地球時，看到一個直徑13釐米的環形補光燈。這比此前事件視界望遠鏡在1.3毫米觀測中所看到的環狀結構要大50％，符合對該區域相對論等離子體輻射的預期。
來自M87的射電輻射是由高能電子和磁場的相互作用產生的，這種現象被稱為同步輻射。在3.5毫米波長，新的觀測結果揭示了有關這些電子的位置和能量的更多細節。觀測還發現，黑洞並不是「很餓」——它消耗物質的速度很低，只將其中一小部分轉化為輻射。科研團隊表示，通過電腦類比測試，他們得出結論，亮環的較大範圍與吸積流有關。
來自日本國立天文台的研究者表示，「在數據中發現了一些令人驚訝的事情。」在靠近黑洞的內部區域，輻射的寬度比預期要寬。這可能意味着黑洞周圍不僅僅有氣體落入，也可能有一股「風」吹出來，造成黑洞周圍的湍流和混亂。
進一步的觀測和強大的望遠鏡陣列，將繼續揭開M87的神秘面紗。未來，毫米波觀測將研究M87黑洞的時間演變，並將結合不同顏色的「射電光」圖像，獲得M87中心黑洞區域的多色視圖。
中科院上海天文台台長沈志強表示，此次展現的3.5毫米波長圖像，代表了當前的最新成就。但為了揭示M87中央超大品質黑洞及其相對論性噴流的形成、加速、准直傳播的物理機制之謎，還需要拍攝更多色的高品質圖像，包括在0.8毫米或更短的亞毫米波波長的黑洞照片，以及長至7.0毫米波長的黑洞和噴流的全景圖像，「未來非常令人期待！」
---
《星島申訴王》於3月1日隆重登場，節目為民請命抱不平、追蹤城中熱話，亦會搜羅溫情小故事。你申訴，我跟進，搵91999933，《星島申訴王》隨時候命！
立即報料: https://bit.ly/3IMunqd
你的獨家報料一旦被採用及報導，將獲得乙份獎品。
《星島頭條》APP經已推出最新版本，請立即更新，瀏覽更精彩內容：https://bit.ly/3yLrgYZ
