2023-04-27 09:57:44
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◎ 卢力媛 科技日报记者 王春还记得2019年4月发布的，像极了“甜甜圈”的人类史上首张黑洞照片吗？时隔三年，“甜甜圈”的最新靓照曝光——比此前大了近50%，还有了长长的“尾巴”。
M87在3.5毫米波长所观测到的图像，其致密的核心首次在该波段被分解并在高分辨率条件下呈现为环状结构（内嵌图）。中国科学院上海天文台供图中国科学院上海天文台路如森研究员领衔的国际团队通过在毫米波段开展的新观测，首次对射电星系M87的黑洞（M87*）阴影，以及其周围吸积落入中央黑洞的物质的环状结构和强大的相对论性喷流一同进行成像。图像表明了中央超大质量黑洞附近的吸积流与喷流起源之间的联系。4月26日，路如森代表团队对外公布了这一成果，相关研究也发表于新一期出版的国际学术期刊《自然》。
M87*位于室女座星系团中央巨椭圆星系的中心，距离地球约5500万光年，质量约为太阳的65亿倍，是目前宇宙中所知质量最大的黑洞之一。2017年，事件视界望远镜（EHT）——一台口径等效于地球直径的射电望远镜，成功拍摄到了M87*的照片，其外面一圈亮环围绕着中间的阴影，长得像个“甜甜圈”。
由于EHT的视场比较小，只能拍摄到黑洞的“特写”照片。为了拍到黑洞的“全景”照片，研究团队把观测波长设置为3.5毫米，并联合了16台望远镜（EHT的观测联合了8台望远镜），成功将M87*的阴影以及其周围吸积流和喷流呈现在一张照片中，比EHT在1.3毫米观测到的“甜甜圈”大了近50%，并且看到其向远处延展的“尾巴”，即黑洞的喷流。
“我们之前看到的环状结构在3.5毫米波长变得更大、更厚。这表明在新图像中可以看到落入黑洞的物质产生了额外辐射，使我们能够更全面地了解黑洞周围的物理过程。”路如森介绍，此次的观测结果由全球毫米波甚长基线干涉测量阵列联合阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列和格陵兰望远镜获得，这两个观测台站的加入极大增强了成像能力。
“为了揭示M87中央超大质量黑洞及其相对论性喷流的形成、加速、准直传播的物理机制之谜，我们需要拍摄更多色的高质量图像。”上海天文台台长沈志强表示，“下一步，科研团队的目标是通过结合不同颜色的‘射电光’图像来获得‘彩色黑洞’。当更多望远镜加入，达到所需时间分辨率后就能拍到‘黑洞电影’，我们将能够全方位观测和理解黑洞。”
