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天文學家獲得M87黑洞邊緣磁場偏振影像
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偏振光下M87超大質量黑洞的圖像，圖中線條標記了偏振的方向，它與黑洞周圍的磁場有關。
圖片來源：EHT合作組織
事件視界望遠鏡（EHT）合作組織為揭示M87星系超大質量黑洞提供了一個嶄新視角: 它在偏振光下的影像。這是天文學家首次在如此接近黑洞邊緣的地方測得表征磁場特征的偏振信息。該結果對解釋距離地球5500萬光年的M87星系如何從其核心向外傳播能量巨大的噴流尤為關鍵。相關研究成果3月24日發(fā)表于《天體物理學雜志通訊》。由中國科學院上海天文臺科研人員領銜的國內團隊深度參與了該項研究。
2019年4月10日EHT宣布在M87星系中成功捕獲人類有史以來首張黑洞照片。該照片揭示了一個明亮的環(huán)狀結構及其黑暗的中央?yún)^(qū)域——黑洞的陰影。此后，EHT合作組織深入研究了收集到的M87星系中心超大質量黑洞的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)M87黑洞周圍相當一部分光是偏振的。
當光線通過某些濾光片（如偏光太陽眼鏡的鏡片），或從被磁化的高溫區(qū)域發(fā)射出來時，光就會發(fā)生偏振。就像偏光太陽眼鏡能減少來自明亮表面的反射和眩光，從而幫助人們看得更清楚一樣，天文學家可以通過觀察來自黑洞邊緣的光的偏振特性銳化他們的視野。具體而言，偏振測量可以讓天文學家繪制存在于黑洞邊緣的磁力線二維結構。
為了觀測M87星系的中心，研究團隊將世界各地的8臺望遠鏡連接起來，創(chuàng)建了一個虛擬的類似地球大小的望遠鏡——EHT。EHT的分辨率相當于在地球上看清月面一張信用卡所需的分辨率。這使研究團隊能夠直接觀察到黑洞的陰影以及環(huán)繞的光環(huán)。新的偏振圖像清楚地顯示出該光環(huán)是磁化的。這次最新公布的黑洞偏振圖像成為理解磁場如何影響黑洞“吞噬”物質并發(fā)出能量巨大的噴流的關鍵。
相關論文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/abe71e
https://doi.org/10.3847/2041-8213/abe4de
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