人類(lèi)首次“看見(jiàn)”的黑洞身份照上新揭示演化之謎

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2025-09-16 21:02:52 新華社新媒體

中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)發(fā)布了M87星系中心超大質(zhì)量黑洞的最新圖像和研究成果，這些成果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》上。M87黑洞距離地球5500萬(wàn)光年，質(zhì)量約為太陽(yáng)的65億倍。首張“身份照”于2017年拍攝并在2019年發(fā)布?？茖W(xué)家們?cè)?018年和2021年繼續(xù)對(duì)該黑洞進(jìn)行了觀測(cè)研究，此次發(fā)布的“身份照”基于這三次拍攝的數(shù)據(jù)。

通過(guò)對(duì)比分析三年來(lái)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)家揭示了M87黑洞附近偏振輻射隨時(shí)間的變化情況，并首次發(fā)現(xiàn)了連接黑洞環(huán)狀結(jié)構(gòu)與噴流底部的延伸輻射跡象。2017年的磁場(chǎng)分布由里向外呈逆時(shí)針?lè)较颍?018年與此基本一致，但到了2021年磁場(chǎng)分布則反轉(zhuǎn)成順時(shí)針?lè)较?。這種變化表明M87黑洞及其周邊環(huán)境處于持續(xù)演化之中。

偏振旋轉(zhuǎn)方向的變化可能源于內(nèi)部磁結(jié)構(gòu)與外部效應(yīng)如法拉第屏的共同作用。偏振的演化反映出黑洞周?chē)膭?dòng)不止的環(huán)境，其中磁場(chǎng)對(duì)于物質(zhì)如何落入黑洞以及如何向外釋放能量起到了關(guān)鍵作用。類(lèi)似M87這樣的噴流通過(guò)調(diào)節(jié)恒星形成及大尺度上的能量分配，在星系演化中扮演著重要角色。它們還能產(chǎn)生包括伽馬射線和中微子在內(nèi)的全電磁波輻射，為研究宇宙極端現(xiàn)象提供了獨(dú)特視角。此次新發(fā)現(xiàn)為理解這一過(guò)程貢獻(xiàn)了重要信息。

事件視界望遠(yuǎn)鏡是由全球多個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡組成的網(wǎng)絡(luò)。2021年，該組織增加了兩臺(tái)新望遠(yuǎn)鏡——美國(guó)亞利桑那州的基特峰望遠(yuǎn)鏡和法國(guó)NOEMA陣列，顯著提升了觀測(cè)靈敏度和圖像清晰度。同時(shí)，格陵蘭望遠(yuǎn)鏡和詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠(yuǎn)鏡也進(jìn)行了性能升級(jí)，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量。

科學(xué)探索永無(wú)止境，人類(lèi)對(duì)浩瀚星空的好奇心驅(qū)使著我們不斷前進(jìn)。

(責(zé)任編輯：0764)

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