作者：金叶子 责编：胥会云

继2019年4月全世界首张黑洞照片发表后，黑洞又迎接新进展。

3月24日22：00，以前成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事故视界望远镜（EHT）合作组织，又为揭示M87超大品质黑洞提供了一种崭新视角：它在偏振光下的影像。

来源全世界若干组织和大学的300多名探讨人士参加了这项探讨。华夏科学院上海天文台牵头组织协调包括8位台内探讨人士在内的国家内部学者参加了这次的EHT合作。

今日推出的新影像

新进展意义为什么？

这是天文学家首次在如许挨近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振消息。这一结果对解释距离地球5500万光年的M87星系如何从其焦点向外流传能量庞大的喷流至为要害，况且关于推断吸积盘的模子有所帮助。

EHT偏振测量事业组协调员、荷兰拉德布德大学助理教授莫妮卡·莫西西布罗兹卡（Monika Mo?cibrodzka）说：“咱们此刻见到了下一种要害证据，用来解释黑洞四周磁场的举止以及在这种十分致密体积中的物理进程是如何驱动尺度远超星系自身的强盛喷流。”

2019年4月10日，科学家们发表了有史以来第一张黑洞图像，揭示了一种明亮的环状构造及其黑暗的中央地域——黑洞的阴影。今后，EHT合作组织深入探讨了2017年收集到的M87星系中心超大品质黑洞的数据。它们发觉，M87黑洞四周的差不多一部分光是偏振的。

第一张黑洞图像

所谓偏振（也称极化），是电磁波的一个属性，指电磁波在与其流传方向垂直的平面内沿着某一特定方向振荡的性质。光便是一个电磁波，由耦合振荡的电场和磁场构成，而电场和磁场的振荡方向总是互相垂直的，因而光的偏振信号携带着光线发出位子的电磁场消息。

当光线经过某些滤光片（如偏光太阳眼镜的镜片），或从被磁化的高温地域发出去时，光就会产生偏振。就像偏光太阳眼镜能降低来源明亮外表的反射和眩光从而帮助咱们看得更明白一样，天文学家可行经过观看来源黑洞边缘的光的偏振特性来锐化它们的视野。详细而言，偏振测量可行让天文学家绘制存留于黑洞边缘的磁力线。

美国科罗拉多大学博尔德分校助理教授、EHT理论事业组协调员杰森·德克斯特（Jason Dexter）解释说：“观测结果表达，黑洞边缘的磁场十分强，其效用力足以让得高温气体能够抵御引力的拉扯。唯有溜过磁场的气体才能以旋进的形式映入到事故视界。”

绘制难度为什么大？

从M87的焦点喷射出去的明亮的能量和物质喷流，向外拉伸了至少5000光年，是该星系最神秘、最壮观的特征之一。多数靠近黑洞边缘的物质都会落入此中。然则，四周也有少许粒子会在被捕获前的刹那逃逸并以喷流的方式向外流传。

为了更好地了解这一进程，天文学家建立了不同的对于黑洞边缘物质举止的模子。但它们依然不明白比星系尺度还要大的喷流究竟是如何从星系中心（这一平常唯有太阳系般尺寸）地域发射出去的，还不晓得物质究竟是如何落入黑洞的。这种新的EHT黑洞偏振图像，使天文学家初次成功探究黑洞外缘地域的物理进程，在那边物质可能被吸入或被喷射出去。

EHT偏振测量事业组协调员、西班牙瓦伦西亚大学GenT杰出探讨员伊万·马蒂·维达尔（Iván Martí-Vidal）解释说：“这项事业是一种要紧的路程碑：偏振光所携带的消息能让咱们更好地了解在2019年4月发表的黑洞图像背后的物理，这在从前是不可能的。”他补充说，“源于获取和剖析这点数据涉及到非常繁杂的技艺，科学家们为绘制这一偏振图像用了更多的时间。”

EHT合作成员、上海天文台路如森探讨员说，之是以拍摄黑洞偏振照片不容易，最重要的有三个原因，起首是由于偏振特征自身就相比弱。第二是由于偏振辐射在每个小尺度局部地域皆是不同的，但若是无充足的分辨本领探测这点地域内偏振辐射的话，观测到的偏振特征就会源于不同地域的叠加效应而被削弱。

“最终，源于光在从发出到远离黑洞的进程中，穿通过了黑洞四周的热气体。在这一进程中存留法拉第旋转效应，即指在磁化介质中偏振的方向会产生旋转，会削弱偏振特征。”路如森叮嘱第一财经。

EHT合作成员、上海天文台江悟副探讨员对第一财经补充道：“常规甚长基线干涉测量（VLBI）偏振测量就很难题，EHT因比常规VLBI观测频次更高，获得这种偏振图像愈是充满挑战。”这也可行了解为何在首张黑洞图像出炉后，偏振图像的面世又消费了近两年的时间。

为了观测M87星系的中心，这项合作将全球各地的八台望远镜接连起来，组建了一种虚拟的相似地球尺寸的望远镜——EHT。EHT的分辨本领差不多于在地球上看清月面一张信用卡所需的分辨率。这使探讨团队能够干脆观看到黑洞的阴影以及环绕的光环，新的偏振图像明白地显现出该光环是磁化的。