我校天文学者深度参与的EHT合作组发布M87*黑洞新图像

作者:郑小平 编辑:郝日虹 发布日期: 2025-09-16

华大在线讯(通讯员 郑小平)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,揭示了黑洞附近偏振辐射随时间的演化。科学家还首次在EHT数据中发现了连接黑洞环状结构与喷流底部的延伸辐射的迹象。在9月16日正式发表于《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)的此项最新成果,为人们理解黑洞周围极端环境下的物理过程提供新视角。作为事件视界望远镜国际合作组成员,我校特任研究员崔玉竹,自2017年加入以来,深度参与了人类首张黑洞照片。为确保本次突破性发现的严谨性与可靠性,此次发布的研究的关键数据与分析结果均通过了由EHT内部三位国际专家教授组成的数据分析审查委员会(Data Analysis Review Panel)的独立评审,崔玉竹为评审委员之一。

M87星系距地球约5500万光年,其中心黑洞质量是太阳的60亿倍以上。EHT是由全球射电望远镜联合组网的“地球般大小的望远镜”,2019年发布的首张黑洞照片拍摄于2017年,其偏振结果于2021年公布。如今,通过对比分别拍摄于2017年、2018年和2021年的观测数据,科学家在揭示黑洞磁场时变方面取得了新的重要进展。

事件视界望远镜(EHT)合作组发布的最新图像揭示了超大质量黑洞M87*周围一个动态环境,表现出不断变化的磁场偏振模式。如图所示,白色的线显示的是观测到电磁波的电场矢量方向,与该局部区域的磁场方向垂直。由图可以看出M87*附近磁场分布在2017年由里向外呈逆时针方向(左),2018年与2017年基本一致(中),而2021年磁场分布则反转成顺时针方向(右)。这种磁场方向随时间变化的累积效应表明M87*及其周边环境处于持续演化状态。(Credit: EHT Collaboration)

此次研究发现,2017年至2021年间,偏振方向发生翻转:2017年磁场呈一方向螺旋,2018年相对稳定,而到2021年则完全反转。这种偏振旋转方向的明显变化可能源于内部磁结构与外部效应(如法拉第屏)的共同作用。偏振的演化反映出黑洞周围的湍动不止的环境,而其中磁场在物质如何落入黑洞以及如何向外释放能量方面发挥着关键作用。

类似M87这样的蕴含超大能量的喷流,通过调节恒星形成和大尺度上的能量分配,在星系演化中发挥着至关重要的作用。这种强大的喷流能产生包括伽马射线和中微子在内的全电磁波辐射,为研究宇宙极端现象的形成机制提供了一个独特的实验室。此次最新发现为破解该谜题提供了至关重要的一块拼图。

随着事件视界望远镜持续提升其观测能力,这些新成果揭示了M87*黑洞周围的动态环境并深化了科学家对黑洞物理性质的认知。

(审读人:赵蕴杰)