人類首次“看見”的那個(gè)黑洞，有了偏振圖像

3月24日,中國科學(xué)院上海天文臺路如森研究員介紹黑洞的相關(guān)知識。新華社記者 張建松 攝

新華社上海3月24日電(記者張建松、丁汀)記者從中國科學(xué)院上海天文臺獲悉,經(jīng)過近兩年的深入研究,科學(xué)家對人類首次“看見”的那個(gè)黑洞,成功繪制出偏振圖像。北京時(shí)間24日22時(shí),包括中國在內(nèi)的多國科學(xué)家合作的相關(guān)研究論文,發(fā)表在國際權(quán)威期刊《天體物理學(xué)雜志通訊》。

當(dāng)光線通過某些濾光片、或從被磁化的高溫區(qū)域發(fā)出來時(shí),就會發(fā)生偏振現(xiàn)象。就像偏光太陽眼鏡能減少來自明亮表面的反射和眩光,幫助人們看得更清楚一樣,天文學(xué)家可以通過觀察來自黑洞邊緣的光的偏振特性,來銳化他們的視野。

3月24日,中國科學(xué)院上海天文臺路如森研究員介紹黑洞的相關(guān)知識。新華社記者 張建松 攝

據(jù)事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)合作組織成員、中科院上海天文臺副臺長袁峰研究員、路如森研究員等專家介紹,最新繪制的M87黑洞的偏振圖像,清楚地顯示出黑洞的光環(huán)是磁化的。這是天文學(xué)家第一次在如此接近黑洞邊緣處,測得表征磁場特征的偏振信息,這對深入研究黑洞“吸積盤”、黑洞“噴流”等科學(xué)問題具有重要意義。

黑洞周圍的氣體在它的強(qiáng)引力作用下,會朝著黑洞下落。這些氣體并不是垂直下落,而是一邊旋轉(zhuǎn)一邊下落。大量被強(qiáng)引力牽引的氣體圍繞著黑洞形成一個(gè)巨大的盤狀結(jié)構(gòu),被稱為“吸積盤”。以強(qiáng)大引力著稱的黑洞,并不能將所有的氣體與物質(zhì)都吞噬掉。在靠近黑洞的地方,還有一些物質(zhì)被磁場等強(qiáng)作用力往外高速發(fā)射,形成“噴流”。

3月24日,中國科學(xué)院上海天文臺副臺長袁峰研究員在辦公室工作。新華社記者 張建松 攝

“最新繪制的黑洞偏振圖像,對解釋距離我們地球5500萬光年的M87星系,如何從其核心向外傳播能量巨大的噴流至為關(guān)鍵,能幫助科學(xué)家推斷黑洞噴流如何形成。同時(shí),還可以幫助科學(xué)家推斷吸積盤的模型。”袁峰說。

黑洞是浩瀚宇宙廣泛存在的一種神秘天體。為了觀測到黑洞,天文學(xué)家將世界各地的八臺望遠(yuǎn)鏡連接起來,創(chuàng)建了一個(gè)類似于地球大小的虛擬望遠(yuǎn)鏡——事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT),其分辨率可相當(dāng)于在地球上看清月面上的一張信用卡。

來自全球多個(gè)組織和大學(xué)的300多名研究人員參與了這項(xiàng)國際合作研究,由中科院上海天文臺科研人員領(lǐng)銜的中國團(tuán)隊(duì)也一直深度參與。