記者從中科院獲悉，通過毫米波波段觀測，科學家首次對黑洞陰影及其周圍環結構和強大噴流進行成像。 該圖像首次顯示了中心超大質量黑洞附近的吸積流和噴流。 流源之間的連接。
人類第一張捕捉到的黑洞照片。來源：
M87 是迄今為止已知的最大質量黑洞之一
人類首次“看到”的黑洞位于室女座的巨型橢圓星系M87的中心。 它距離地球5500萬光年，質量約為太陽的65億倍。 它的核心區域有一道陰影，周圍環繞著月牙狀的光暈。 。
2019年4月10日，科學家首次發布了M87黑洞的圖像，此后持續對M87黑洞進行觀測和研究。
該研究由中國科學院上海天文臺研究員陸如申研究員領導的國際研究團隊完成。 該團隊利用全球毫米甚長基線干涉陣列（GMVA）天體物理研究所，結合阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）和格陵蘭望遠鏡（GLT）獲得了觀測結果，相關結果發表在國際上學術期刊《自然》26日報道。
“此前，我們在單獨的圖像中分別看到了黑洞和噴流。這次我們在新的波段拍攝到了黑洞和噴流的全景圖，可以看到噴流是如何從中心超大質量黑洞流出的.出現在周圍的環形結構中。 陸如深說道。
“這次觀測還揭示了M87黑洞的更多細節，有助于更全面地了解黑洞周圍的物理過程?！?陸如深說道。
“M87的探索還沒有結束，我們將拍攝更多更多色彩的高質量圖像，為揭示中心超大質量黑洞形成、加速、準直傳播的物理機制之謎做出更多貢獻?！?M87 及其噴氣機。” 中國科學院上海天文臺臺長沈志強說。
M87黑洞陰影、吸積流和噴流一起成像的全景圖。來源：中國科學院上海天文臺
這次拍攝到的是黑洞的“全景”
據了解，與“事件視界望遠鏡”合作組織之前拍攝的照片不同的是，之前的照片都是黑洞的“特寫”，人們看到的是黑洞陰影周圍的明亮環。中間有黑洞。 這次拍攝的是“全景”。 在這張照片中天體物理研究所，有黑洞、黑洞周圍的吸積流以及從吸積盤附近延伸到遠處的噴流。 作為事件視界望遠鏡黑洞照片的延伸，它充分展示了黑洞與其周圍環境的關系。
論文第一作者、上海天文臺天文學家、中德馬克斯·普朗克合作小組組長、論文第一作者盧如申表示，黑洞周圍的物質被認為是通過一個稱為吸積的過程落入黑洞的，但從未被人們直接想象過。 “我們之前看到的環狀結構在 3.5 毫米波長下變得更大更厚。這表明落入黑洞的物質正在產生額外的輻射，這在新圖像中可以看到。這使我們能夠更全面地了解周圍的物理過程黑洞?！?span style="display:none">fi4物理好資源網(原物理ok網)
觀測結果是由全球毫米甚長基線干涉陣列（GMVA）聯合阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）和格陵蘭望遠鏡（GLT）獲得的。 ALMA和GLT的參與提高了這個洲際望遠鏡陣列的分辨率和靈敏度。
M87 的無線電輻射是由高能電子和磁場的相互作用產生的，這種現象稱為同步輻射。 在 3.5 毫米波長處，新的觀測結果揭示了有關這些電子的位置和能量的更多細節。 它們還揭示了黑洞本身的一些本質：它并不是很饑餓。 它以非常低的速度消耗物質，僅將一小部分轉化為輻射。
參與觀測的16個射電望遠鏡陣列分布圖。來源：中國科學院上海天文臺
中國科學家領導的團隊拍攝
由中國科學家領導的國際團隊首次展示了黑洞和噴流的“全景”照片。
北京大學科維理天文與天體物理研究所所長何子山教授表示，此次基于2019年人類拍攝的第一張黑洞照片，進一步驗證了大質量黑洞的存在。 并且通過完整的成像，人們可以進一步了解中心超大質量黑洞附近的吸積流與噴流之間的聯系，該黑洞比以前大了近50%，并且有一條長長的“尾巴”。
通過毫米波波段的新觀測，中國科學院上海天文臺研究員盧如森領導的國際團隊首次研究了射電星系M87的黑洞（M87*）陰影，以及環結構和周圍物質吸積到中心黑洞中。 強大的相對論性噴流一起成像。 該圖像顯示了中心超大質量黑洞附近的吸積流與噴流起源之間的聯系。
歷時五年，克服重重困難
事實上，這張特殊的黑洞新照片拍攝于2018年4月14日至15日。這張照片的沖洗花了五年時間，克服了許多困難。
M87星系的中心黑洞可以驅動巨大能量的噴流，速度接近光速，并延伸到星系之外很遠的地方。
根據M87黑洞的質量，科學家可以估計其黑洞事件視界直徑約為400億公里，而冥王星到太陽的距離只有58億公里。
關于黑洞的形成，目前科學界認為恒星質量黑洞是大質量恒星在演化后期塌縮形成的。 然而，星系中心的超大質量黑洞是如何形成的仍然是個謎。
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目前，M87黑洞已經演化到穩定階段。 科學家利用事件視界望遠鏡和其他多波段觀測數據獲得的諸多限制來研究黑洞及其周圍環境的現狀，但仍然無法回答有關黑洞形成階段的問題。
未來將拍到“彩色黑洞”和“動態黑洞”
對M87中心黑洞的探索還沒有結束，進一步的觀測和強大的望遠鏡陣列將繼續揭開它的神秘面紗。
研究小組透露，下一個目標是用事件視界望遠鏡拍攝“彩色黑洞”。 所謂“顏色”，就是在不同的觀測波長下拍攝黑洞的照片。 由于不同波長的電磁輻射揭示了黑洞附近不同的物理過程，因此相比“單色黑洞”，“彩色黑洞”將帶來更多信息，幫助人們更好地了解黑洞本身及其與周圍環境的關系。 關系。
盧如深說：“我們將拍攝更清晰的3.5毫米照片，結合未來視界望遠鏡拍攝的更清晰的1.3毫米照片、下一代視界望遠鏡拍攝的0.8毫米照片，以及里面很長的空間更遙遠的未來。通過使用基線干涉測量法在較短波長下拍攝照片，我們可以獲得黑洞的“彩色照片”?！?span style="display:none">fi4物理好資源網(原物理ok網)
研究小組成員、韓國天文與空間科學研究所的樸正浩表示：“未來的毫米波觀測將研究M87中心黑洞的時間演化，并將獲得中心黑洞通過組合不同顏色的“無線電光”圖像來顯示 M87 的區域?！岸嗌晥D”。
來源：視覺中國
“這次展示的3.5毫米波長圖像代表了最新成果。但為了揭示M87中心超大質量黑洞及其相對論性噴流的形成、加速和準直傳播的物理機制之謎，我們需要拍攝更多彩色圖像?！案哔|量的圖像，包括0.8毫米或更短的亞毫米波長的黑洞照片，以及波長高達7.0毫米的黑洞和噴流的全景圖像，在未來是非常令人興奮的，”上海天文臺臺長沈志強說。
研究小組的另一個目標是拍攝“動態黑洞”。 黑洞不是靜態的。 它無時無刻不在與周圍的環境相互作用，所以當你在不同的時間看它時，它看起來會有所不同。 拍攝“動態黑洞”將解鎖空間維度中的時間維度，讓人們全面觀察和了解黑洞。
至于M87的中心黑洞，由于變化緩慢，需要長期監測才能拍攝到它的變化。 事件視界望遠鏡在過去幾年進行了多次連續成像觀測，未來五年還有持續觀測計劃。 這些觀測結果將呈現一部關于 M87 中心黑洞 10 年時間跨度的電影。
盧如深表示：“對于快速變化的銀心黑洞，事件視界望遠鏡目前的望遠鏡分布不足以實現‘快照模式’的動態攝影，‘丟幀’嚴重。但隨著事件視界望遠鏡的加入，未來幾年更多的望遠鏡將能夠達到所需的時間分辨率并拍攝‘黑洞電影’?！?span style="display:none">fi4物理好資源網(原物理ok網)
（海報新聞編輯陳鳳起綜合新華網、中新網、央視、光明網等）
