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 中科院与事件视界望远镜(EHT)合作组织实现M87黑洞边缘的磁场成像
【产通社,3月27日讯】曾成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜(EHT)合作组织为揭示M87超大质量黑洞提供了一个崭新的视角:它在偏振光下的影像。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,该结果对解释距离地球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具有关键意义。

2019年4月10日,学界发布了有史以来第一张黑洞图像,揭示了一个明亮的环状结构及其黑暗的中央区域——黑洞的阴影。此后,EHT合作组织深入研究了2017年收集到的M87星系中心超大质量黑洞的数据,研究发现,M87黑洞周围的相当一部分光是偏振的。

按此在新窗口浏览图片

图片版权:事件视界望远镜(EHT)合作组织

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。如同偏光太阳眼镜可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,天文学家可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。

从M87的核心喷射出来的明亮的能量和物质喷流向外延伸了至少5000光年,是该星系最神秘、最壮观的特征之一。大部分靠近黑洞边缘的物质会落入其中,但周围也有一些粒子会在被捕获前的瞬间逃逸并以喷流的形式向外传播。

为了更好地理解这一过程,天文学家构建出不同的关于黑洞边缘物质行为的模型,然而,他们仍不清楚比星系尺度还大的喷流是如何从星系中心(这一通常只有太阳系般大小)区域发射出来的,也不知道物质是如何落入黑洞的。这个新的黑洞及其阴影的EHT偏振图像,使得天文学家首次成功探究了黑洞外缘区域,在那里,物质可能被吸入或喷射出来。

观测结果提供了新的有关黑洞外缘磁场结构的信息。研究团队发现,只有以强磁化气体为特征的理论模型才能解释在事件视界看到的情况。

为了观测M87星系的中心,这项合作将世界各地的八台望远镜连接起来,创建了一个虚拟的类似地球大小的望远镜——EHT。EHT的分辨本领相当于在地球上看清月面一张信用卡所需的分辨率,这使研究团队能够直接观察到黑洞的阴影及环绕的光环,新的偏振图像清楚显示出该光环是磁化的。EHT合作的两篇论文正式发表在《天体物理学杂志通讯》。

来自全球多个组织和大学的研究人员参与了该研究。由上海天文台科研人员领衔的国内团队深度参与了此次EHT合作。查询进一步信息,请访问官方网站http://www.cas.cn/syky。(张嘉汐,产通发布)

[本贴已被 365pr_net 于 2021/3/27 13:05:59 修改过]  
 
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