M87星系中心超大质量黑洞的新图像于2025年9月16日发布,展示了黑洞附近偏振辐射随时间的演化。研究首次在事件视界望远镜(EHT)数据中发现连接黑洞环状结构与喷流底部的延伸辐射。
该成果发表于国际学术期刊《天文学与天体物理学》,为理解黑洞周围极端环境下的物理过程提供了新视角。M87星系距地球约5500万光年,其中心黑洞质量超过太阳的60亿倍。
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。此次研究通过对比2017年、2018年和2021年的观测数据,揭示了黑洞磁场时变的新特征。
研究发现,2017年至2021年间偏振方向发生显著翻转: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。偏振旋转方向的变化可能源于内部磁结构与外部效应的共同作用,反映出黑洞周围湍动的环境。
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。EHT合作组新增美国基特峰望远镜、法国NOEMA阵列,并优化格陵兰等望远镜性能,显著提升了灵敏度。
借助升级后的观测系统,科学家首次成功约束M87黑洞相对论喷流底部的辐射方向。此类喷流以接近光速的速度远离黑洞,对星系演化至关重要,可调节恒星形成、分配宇宙能量,是极端物理研究的“天然实验室”。
此次发现为研究宇宙极端现象的形成机制提供了关键拼图。随着EHT观测能力持续提升,相关成果揭示了M87黑洞周围的动态环境,深化了对黑洞物理性质的理解。
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