人类拍摄的第一个黑洞扭曲了磁场，科学家们兴奋不已

亦木近北栽

旋转的金色气体和尘埃显示了M87中心超大质量黑洞周围的极化磁场，正如事件视界望远镜在2021年获得的合成图像所示。(图片鸣谢:EHT协作/伊恩·斯蒂芬斯/乔治·王)

（）据美国太空网（罗伯特·李）：遥远的超大质量黑洞边缘的螺旋光可以帮助物质逃脱被这个宇宙巨人吞噬。

M87的超大质量黑洞——也被称为M87 *——质量相当于大约65亿个太阳。2019年，当事件视界望远镜(EHT)捕捉到M87*的图像时，它特别引起了公众的注意，这是人类有史以来第一次瞥见黑洞的周围环境。

现在，那幅历史性图像背后的EHT合作组织已经模拟了光电场围绕超大质量黑洞旋转的方式，该黑洞距离地球约5400万光年。这种偏振光，其波在一个平面上振动，携带着关于磁场和粒子的信息，这些粒子在黑洞周围被加速到接近光速。

科学家们现在认为，这些磁场可能会剥夺M87的巨型黑洞的一顿饭，而是将这种物质作为高度准直(或平行)的射流发射到太空，几乎以光速喷出。围绕M87*不断旋转的光也被称为圆偏振。

“圆偏振是我们在EHT对M87黑洞的首次观察中寻找的最后信号，它(偏振)是迄今为止最难分析的，”研究合著者兼普林斯顿大学项目协调员Andrew Chael在一份声明中说。

“这些新结果让我们相信，我们关于强磁场渗透黑洞周围高温气体的图片是正确的，”普林斯顿重力倡议的副研究员Chael补充说，该倡议结合了该大学的天体物理学，数学和物理学部门，以寻求重力的本质。“前所未有的EHT观测让我们能够回答长期存在的问题，”他补充说，“关于黑洞如何消耗物质并向其宿主星系外发射射流。”

在M87超大质量黑洞图像发布两年后，2021年，EHT合作组织发布了第二张惊人的图片。更新的图像首次显示了黑洞周围的偏振光。(偏振光与非偏振光具有不同的方向和亮度。)2021年的数据还揭示了振荡(振动)电场的方向，首次提供了M87*周围磁场强大且有序的暗示。

研究人员接下来使用位于智利北部的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)进行了近距离观察，该阵列通过充当EHT的参考天线来提供校准。ALMA是智利沙漠中66个天线的阵列，可以透过宇宙尘埃环境，如黑洞，寻找更长波长的光。



旋转的金色气体和尘埃显示了M87中心超大质量黑洞周围的极化磁场，正如事件视界望远镜在2021年获得的合成图像所示。(图片鸣谢:EHT协作)

ALMA是EHT遍布世界各地的射电望远镜网络的一部分，这些望远镜共同创建了一个地球大小的虚拟仪器。(该技术也被称为甚长基线干涉测量法，或VLBI)。

对2017年收集的ALMA数据的新分析显示，光的电场如何以线性方向扭曲，再次为2021年瞥见的强磁场提供了证据。通过计算机模拟，EHT的科学家们认为这些强磁场会推回向M87*坠落的物质。

在物质穿过黑洞的事件视界之前，磁场还会以接近光速的速度从M87*发射出物质射流，在这一点上，任何东西都无法逃离黑洞，即使是光，并增加了黑洞已经巨大的质量。(这意味着EHT不能对黑洞本身成像，因为它们不发光，但每个黑洞的周围都发出可探测的辐射。)

研究人员继续分析数据，以寻找线性极化的更强有力的证据，因为他们说他们的工作“仍有改进的空间”，该研究的合著者、领导ALMA VLBI团队的Hugo Messias在同一份声明中说。“现在已经探测到的这种圆偏振光非常微弱，但在最近几年，EHT已经用更多的站和更高的灵敏度进行了观测——这意味着正在进行的分析可能会为我们提供关于M87*周围秘密的新提示。”

EHT的合作被集体认为是新EHT发现的第一作者，这些发现详细记录在周三(11月8日)发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文中。