天文學(xué)家首次拍攝到黑洞與噴流“全景照”

　　2019年4月，“事件視界望遠(yuǎn)鏡”合作組織 EHT發(fā)布了人類(lèi)歷史上第一張黑洞照片，引發(fā)了全球高度關(guān)注，該黑洞被稱(chēng)為 M87，其酷似甜甜圈的形象給人們留下了十分深刻的印象。近日，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)路如森研究員領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)在M87黑洞的成像研究方面取得最新進(jìn)展，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)M87黑洞及其周?chē)e流和噴流的共同成像探測(cè)。這一成果北京時(shí)間4月26日晚在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。

　　在這次對(duì)黑洞的研究中，中科院上海天文臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)利用全球各地的總共16個(gè)觀測(cè)臺(tái)站，在不同于此前事件視界望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)頻段，完成了成像與科學(xué)分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)M87黑洞及其周?chē)e流和噴流的共同成像探測(cè)，給該黑洞及其周?chē)摹碍h(huán)境”拍攝了“全景照”，并首次顯示出了中央超大質(zhì)量黑洞附近的吸積流與噴流起源之間的聯(lián)系。

　　中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)路如森研究員介紹，與之前的事件視界望遠(yuǎn)鏡拍攝的M87黑洞的首張照片相比，我們可以看到這張新照片上這個(gè)所謂的“甜甜圈”，它是比之前的結(jié)果大了50%，這是一個(gè)主要的結(jié)果。并且不單是看到了這個(gè)“甜甜圈”，在這里我們還可以看到，此時(shí)這個(gè)黑洞不再孤單，我們還看到了黑洞噴發(fā)的噴流。

　　△最新拍攝的M87黑洞及噴流照片

　　據(jù)了解，與此前“事件視界望遠(yuǎn)鏡”合作組織拍攝的照片不同的是，之前的是黑洞的“特寫(xiě)”，人們能夠看到的是亮環(huán)圍繞著中間的黑洞陰影。而這次拍攝到的則是“全景”，在這張照片中有黑洞、黑洞周?chē)奈e流以及從吸積盤(pán)附近延伸向遠(yuǎn)處的噴流。作為事件視界望遠(yuǎn)鏡黑洞照片的拓展，充分展現(xiàn)了黑洞和它周?chē)h(huán)境的關(guān)系。

　　北京大學(xué)科維理天文與天體物理研究所所長(zhǎng)何子山教授介紹，這次是在2019年人類(lèi)首張黑洞照片的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步驗(yàn)證了大質(zhì)量黑洞的存在。并通過(guò)完整的成像，使人們進(jìn)一步了解了中央超大質(zhì)量黑洞附近的吸積流與噴流之間的聯(lián)系。

　　M87是目前宇宙中所知質(zhì)量最大的黑洞之一，其質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的65億倍。它位于梅西耶87星系——即室女座星系團(tuán)中央巨橢圓星系的中心，距離地球約5500萬(wàn)光年。M87星系的中心黑洞能驅(qū)動(dòng)能量巨大的噴流，速度接近光速，可以延展至星系以外很遠(yuǎn)處。

　　根據(jù)M87黑洞的質(zhì)量，科學(xué)家可以估算出它的黑洞事件視界直徑約為400億公里，而冥王星到太陽(yáng)的距離也僅為58億公里。關(guān)于黑洞的形成，科學(xué)界目前認(rèn)為恒星質(zhì)量級(jí)的黑洞是由大質(zhì)量恒星演化晚期坍縮形成，但星系中央的超大質(zhì)量黑洞是如何形成的，仍是未解之謎。目前M87黑洞已演化到了穩(wěn)定階段，科學(xué)家們利用事件視界望遠(yuǎn)鏡及其它的多波段觀測(cè)數(shù)據(jù)得到的諸多限制來(lái)研究黑洞及其周?chē)h(huán)境的現(xiàn)狀，但仍無(wú)法回答黑洞形成階段的問(wèn)題。（總臺(tái)央視記者 褚爾嘉 竇筠韻）