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偏振光下M87超大質(zhì)量黑洞的圖像,圖中線(xiàn)條標記了偏振的方向,它與黑洞周?chē)拇艌?chǎng)有關(guān)。
圖片來(lái)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(gè)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(chǎng)特征的偏振信息。該結果對解釋距離地球5500萬(wàn)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(lèi)有史以來(lái)首張黑洞照片。該照片揭示了一個(gè)明亮的環(huán)狀結構及其黑暗的中央區域——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)量黑洞的數據,發(fā)現M87黑洞周?chē)喈斠徊糠止馐瞧竦摹?/p>
當光線(xiàn)通過(guò)某些濾光片(如偏光太陽(yáng)眼鏡的鏡片),或從被磁化的高溫區域發(fā)射出來(lái)時(shí),光就會(huì )發(fā)生偏振。就像偏光太陽(yáng)眼鏡能減少來(lái)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(guò)觀(guān)察來(lái)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(xiàn)二維結構。
為了觀(guān)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(lái),創(chuàng )建了一個(gè)虛擬的類(lèi)似地球大小的望遠鏡——EHT。EHT的分辨率相當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(guān)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(chǎng)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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