时隔两年，黑洞又有‌新照片，仲是高清嘅

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当你凝视深渊嘅时候，深渊都在凝视住你。科学家哋解析出这张图片花费‌近两年时间。

3 月 24 日，曾成功捕获人类有史以嚟首张黑洞照片嘅事件视界望远镜（EHT）合作组织宣布，日文学家第一次在接近黑洞边缘处测得‌表征磁场特征嘅偏振信息。新研究嘅参同者嚟自全球多个机构、大学，数量超过 300 人，中国科学院上海日文台嘅 8 位研究者参同‌呢次合作。

直接接近黑洞边缘观测，喺几个史瓦西半径尺度上探索黑洞周围嘅时空特性同物理过程，这是人类对认识宇宙手段嘅一次重大突破。EHT 合作成员、美国普林斯顿理论科学中心同 NASA 哈勃研究员 Andrew Chael 表示：「最新公布嘅偏振图像是理解磁场点样等黑洞『吞噬』物质并发出能量巨大嘅喷流嘅关键。」

呢个位于 M87 星系中嘅黑洞质量大约是太阳嘅 65 亿倍，距离地球约 5300 万光年。

M87 星云（图正中）在室女座中嘅远景，图片嚟自欧洲南方日文台。

黑洞是现代广义相对论度，宇宙空间内存在嘅一种密度极大、体积相对极小嘅日体。佢是由质量足够大嘅恒星在核聚变反应嘅燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩产生嘅。

黑洞嘅引力好大，连光都无办法逃脱，而且自身不发光，因此无办法直接观测。但是，人类可以借助间接方式（比如观察吸积盘同喷流）得知其存在同质量，并且观测到佢对第啲事物嘅影响。

2019 年 4 月 10 日，一个由 30 多个研究机构组成嘅科学家团队「拍」到‌黑洞嘅第一张照片。为咗「拍摄」这张照片，佢哋用到‌全球不同地区嘅 8 个射电望远镜，呢啲望远镜模拟出‌一台地球大小嘅超级望远镜——事件视界望远镜（Event Horizon Telescope，EHT）。

人类拍到嘅第一张黑洞照片。

被拍到嘅黑洞位于室女座一个巨椭圆星系 M87 嘅中心。佢嘅核心区域存在一个阴影，周围环绕一个新月状光环。

M87 星系由于距离地球较近，且中心黑洞质量大，是日文学家最热衷观测同研究嘅目标之一。该星系由核心发出一道向外延伸约至少 5000 光年嘅高能等离子喷流，运动速度达相对论速度，这是该星系最神秘、最壮观嘅特征之一。大部分靠近黑洞边缘嘅物质都会落入其中。但係，周围都有一啲粒子会在被捕获前嘅瞬间逃逸并以喷流嘅形式向外传播。

时隔两年，呢个研究团队又取得‌新嘅进展，畀出‌一幅黑洞在偏振光中嘅新照片。这张照片基于 2019 年首张黑洞照片嘅同一批数据，提供‌关于黑洞周围磁场以及嗰啲远离 M87 混沌中心嘅磁场嘅关键信息。这是第一次有研究组能够在接近黑洞边缘嘅地方测量偏振。

噉就是最新「高清版」嘅黑洞照片

这张照片是一组新研究嘅产物，同之相关嘅两篇论文发表在《Astrophysical Journal》杂志上。Harvard-Smithsonian 日体物理学中心日文学家 Sheperd Doeleman 说道：「噉好似戴上一副偏光眼镜观察太阳一样，突然之间你就发现‌事嘅本质。」

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abe71d

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abe4de

不夸张噉讲，这是一个跨越百万光年嘅研究：

从地球向 M87 中心睇去，最终抵达黑洞。（嚟自欧洲南方日文台 European Southern Observatory，ESO）

偏振是乜嘢？点解咁重要？在回答呢个问题之前，我哋先嚟复习一下基本嘅光学知识。光有电场同磁场，但系以在各个方向上振动。但偏振光不同，佢只在一个方向上振动。当光走恒星或黑洞周围巨大明亮嘅圆盘状气体同碎片时，大多数光是不偏振嘅，但宇宙中嘅尘埃、等离子体、磁场等都可能将正常光转变成偏振光。因此，我哋可以通过探测偏振嘅方式认识黑洞周围嘅环境特征。

第一张黑洞照片像一只模糊嘅索伦之眼：一圈橙黄色嘅光环绕在一个黑点周围。呢啲光嚟自黑洞周围嘅一圈碎片同第啲物质。其中一啲物质会滑入黑洞，永远从我哋嘅视线入面消失，但仲有一啲会被喷射出嚟，形成所谓嘅「宇宙喷流」。

M87 嘅物质喷流以接近光速嘅速度喷射出去，向太空延伸‌近 5000 光年，但佢嘅形成方式依然是个谜。

从 M87 中心发出嘅喷流。黄色嘅线表示喷流中存在嘅磁场。

新嘅观察结果提供‌一种可能嘅解释。

科罗拉多大学博尔德分校嘅日体物理学家、EHT 理论工作组成员 Jason Dexter 讲：「新嘅研究表明，黑洞边缘嘅磁场足够强大，但系以将热气流喷射出去并帮助其抵抗黑洞引力…… 只有穿过磁场嘅气体才能螺旋向内进入视界。」

最接近黑洞嘅磁场可能非常极端，佢哋将边缘嘅物质炸开，然后将其集中到我哋从 M87 中观察到嘅巨大喷流中。

「事件视界望远镜」其实唔系一个单独嘅设备，佢是由位于全球各地嘅八个望远镜组成嘅体系。佢好似一个同地球一样大嘅虚拟望远镜，捕获从 M87 周围逃逸嘅光线，提供解决呢一问题所需嘅分辨率，只有咁样我哋才能观察数百万光年以外嘅日体。

‍智利嘅阿塔卡玛大毫米波干涉阵列（ALMA）是合作中较为特殊嘅一组望远镜，佢是由美国、欧洲同日本共同建设嘅超大型毫米波同亚毫米波干涉阵列，佢以偏振光嘅形式揭示‌黑洞中嘅喷流，展示‌磁力线嘅形状。

佢仲观察‌银河系中心嘅超大质量黑洞「Sgr A*」以及第啲十几个超大质量黑洞，发现呢啲极其明亮、朝向地球嘅喷流受到‌强烈嘅偏振，研究人员假设其原因可能是因为佢哋面对嘅方向。

黑洞特性嘅可视化，图片嚟自 NASA。

黑洞嘅照片令人住迷，但围绕呢一壮观嘅日体，仲有太多未解之谜。随住越嚟越多日文台嘅加入，研究网络仲喺度不断升级，EHT 将提供进一步嘅机会嚟研究最靠近 M87 同 Sgr A* 嘅区域。

「通过对阵列进行技术升级、增加新嘅观测台站，EHT 仲喺度迅速发展度，」EHT 合作成员、台北中研院日文同日体物理研究所东亚核心日文台联盟研究员朴永同表示。「我哋期待未嚟嘅 EHT 观测能更准确地揭示黑洞周围嘅磁场结构，并讲畀我哋更多关于呢一区域热气体嘅物理性质。」

参考链接：https://www.cnet.com/news/tornado-like-beast-winds-with-speeds-of-900-mph-spotted-on-jupiter/

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