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天文學(xué)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(zhì)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(guān)。
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(zhì)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(xué)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(jié)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(guān)鍵。相關(guān)研究成果3月24日發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志通訊》。由中國科學(xué)院上海天文臺科研人員領(lǐng)銜的國內(nèi)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(jié)構(gòu)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(zhì)量黑洞的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)M87黑洞周圍相當(dāng)一部分光是偏振的。
當(dāng)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(xué)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(xué)家繪制存在于黑洞邊緣的磁力線二維結(jié)構(gòu)。
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(dāng)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(zhì)并發(fā)出能量巨大的噴流的關(guān)鍵。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/abe71e
https://doi.org/10.3847/2041-8213/abe4de
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