交汇点讯 9月16日,记者从中国科学院上海天文台了解到,近日,事件视界望远镜(EHT)合作组发布了M87星系中心超大质量黑洞的新图像,带来了令人意想不到的发现,让科学界为之震动。

M87星系距离地球约5500万光年,其中心黑洞质量超过太阳的60亿倍。EHT由全球射电望远镜联合组网,堪称“地球般大小的望远镜”。2019年,新华日报·交汇点记者在中国科学院上海天文台现场见证了EHT发布了2017年拍摄的首张黑洞照片,2021年公布了偏振结果。而这次,科学家对比2017年、2018年和2021年的观测数据,取得了揭示黑洞磁场时变的重要新进展。
最让人惊讶的是,2017—2021年间,黑洞的偏振方向发生了翻转。2017年磁场呈一个方向螺旋,2018年相对稳定,到了2021年却完全反转。哈佛-史密森尼天体物理中心天文学家、研究共同负责人Paul Tiede惊叹:“环大小在4年内保持一致,证实了爱因斯坦广义相对论预言的黑洞阴影,但其偏振模式却显著变化,这表明事件视界附近磁化等离子体处于时刻变化且极其复杂的状态,正逼近现有理论模型的极限。”
韩国庆熙大学的天文学家Jongho Park也表示:“偏振方向在这四年间发生翻转完全出乎意料,既挑战了现有模型,也说明在事件视界附近还有许多未知等待我们探索。”
科学家推测,这种偏振旋转方向的明显变化,可能是内部磁结构与外部效应(如法拉第屏)共同作用的结果。偏振的演化反映出黑洞周围湍动不止的环境,磁场在物质落入黑洞以及向外释放能量的过程中发挥着关键作用。
在此次研究中,2021年的观测新增了美国亚利桑那基特峰望远镜和法国NOEMA阵列,极大提升了EHT的灵敏度和成像清晰度。科学家首次成功通过EHT约束了M87以接近光速远离黑洞的相对论喷流底部的辐射方向。同时,格陵兰望远镜和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜的性能升级,也进一步提高了数据质量。

此次EHT合作组的新发现,为人类理解黑洞周围极端环境下的物理过程提供了新视角。随着EHT持续提升观测能力,未来有望揭开更多关于黑洞的奥秘,让我们共同期待宇宙深处更多的惊喜。
新华日报·交汇点记者 张宣