(阿姆斯特丹25日讯)继两年前成功捕获人类有史以来首张黑洞照片后,科学家又“冲洗”出了该黑洞在偏振光下的影像,也是人类第一次在接近黑洞边缘处测得磁场特征的偏振信息。
2019年4月10日,科学家们发布了有史以来第一张黑洞图像。人类首次“看见”的那个黑洞,位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。
综合天文网站Space.com和其他媒体报导,大马时间周三晚上10时,来自全球多个组织和大学科学家参与的事件视界望远镜(ETH)合作组织,公布最新研究成果:偏振光下M87超大质量黑洞的影像。这一结果对于理解黑洞阴影周围的磁场,以及距离我们地球5500万光年的M87星系,如何从其核心向外传播能量巨大的喷流至为关键。
黑洞是一种被极度压缩的宇宙天体,在一个很小的区域内包含著令人难以置信的质量,会以极端的方式影响著周围环境,比如让时空弯曲。科学家们发现,M87黑洞周围辐射的一部分光是偏振的。但由于获取和分析这些数据涉及到十分复杂的技术,科学家们花了近两年时间,才绘制出M87黑洞的偏振图像。
当光线通过某些滤光片(如偏光太阳眼镜的镜片),或从被磁化的高温区域发出来时,光就会发生偏振。就像偏光太阳眼镜能减少来自明亮表面的反射和眩光,从而帮助我们看得更清楚一样,天文学家可以通过观察来自黑洞边缘的光的偏振特性来锐化他们的视野。具体而言,偏振测量可以让天文学家绘制存在于黑洞边缘的磁力线。
显示黑洞光环是磁化
根据EHT合作组织的专家指出,最新绘制的M87黑洞的偏振图像,清楚地显示出黑洞的光环是磁化的。这是天文学家第一次在如此接近黑洞边缘处,测得表征磁场特征的偏振信息,这对深入研究黑洞“吸积盘”、黑洞“喷流”等科学问题具有重要意义。同时,还可以帮助科学家推断吸积盘的模型。
黑洞周围的气体在它的强引力作用下,会朝著黑洞下落。这些气体并不是垂直下落,而是一边旋转一边下落。大量被强引力牵引的气体围绕著黑洞形成一个巨大的盘状结构,被称为“吸积盘”。以强大引力著称的黑洞,并不能将所有的气体与物质都吞噬掉。在靠近黑洞的地方,还有一些物质被磁场等强作用力往外高速发射,形成“喷流”。
西班牙瓦伦西亚大学EHT极化测定工作组和“GenT杰出研究员”的协调员马蒂·维达尔说:“我们仍然不了解产生喷流的所有细节,但我们知道磁场可能起著关键的作用。”
逾300名研究人员参与
黑洞是浩瀚宇宙广泛存在的一种神秘天体。为了观测到黑洞,天文学家将世界各地的8台望远镜连接起来,创建了一个类似于地球大小的虚拟望远镜——事件视界望远镜(EHT),其分辨率可相当于在地球上看清月面上的一张信用卡。
来自全球多个组织和大学的300多名研究人员参与了这项国际合作研究,两篇相关研究论文发表在《天体物理学杂志通讯》。由中国科学院上海天文台科研人员领衔的中国团队也一直深度参与。