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人类首次“看见”的那个黑洞,有了偏振图像

来源:新华网 时间:2021-03-25 作者:戴萌萌 浏览量:

 3月24日,中国科学院上海天文台路如森研究员介绍黑洞的相关知识。新华社记者 张建松 摄

 3月24日,中国科学院上海天文台路如森研究员介绍黑洞的相关知识。新华社记者 张建松 摄

  新华社上海3月24日电(记者张建松、丁汀)记者从中国科学院上海天文台获悉,经过近两年的深入研究,科学家对人类首次“看见”的那个黑洞,成功绘制出偏振图像。北京时间24日22时,包括中国在内的多国科学家合作的相关研究论文,发表在国际权威期刊《天体物理学杂志通讯》。

  当光线通过某些滤光片、或从被磁化的高温区域发出来时,就会发生偏振现象。就像偏光太阳眼镜能减少来自明亮表面的反射和眩光,帮助人们看得更清楚一样,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。

人类首次“看见”的黑洞的偏振图像。新华社发(中国科学院上海天文台供图)

人类首次“看见”的黑洞的偏振图像。新华社发(中国科学院上海天文台供图)

  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。

  自那以后,成功捕获到首张黑洞照片的事件视界望远镜(EHT)合作组织,又组织了多国天文学家深入研究2017年收集到的M87星系中心超大质量黑洞的数据。他们发现,M87黑洞周围的相当一部分光是偏振的。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。

  据事件视界望远镜(EHT)合作组织成员、中科院上海天文台副台长袁峰研究员、路如森研究员等专家介绍,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。

  黑洞周围的气体在它的强引力作用下,会朝着黑洞下落。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着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”。

  “最新绘制的黑洞偏振图像,对解释距离我们地球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,能帮助科学家推断黑洞喷流如何形成。同时,还可以帮助科学家推断吸积盘的模型。”袁峰说。

  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八台望远镜连接起来,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,由中科院上海天文台科研人员领衔的中国团队也一直深度参与。


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