东方网记者解敏3月24日报道：今天，曾经成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜（EHT）合作组织宣布，天文学家第一次在接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息。来自全球多个组织和大学的300多名研究人员参与这项研究，中国科学院上海天文台的8位研究人员参与了此次合作。

研究的科学意义

M87星系由于离我们比较近并且其中心黑洞质量大，是天文学家最热衷观测和研究的目标之一。该星系由核心发出一道向外延伸约了至少5000光年的高能等离子喷流，运动速度达相对论速度，这是该星系最神秘、最壮观的特征之一。

大部分靠近黑洞边缘的物质都会落入其中。然而，周围也有一些粒子会在被捕获前的瞬间逃逸并以喷流的形式向外传播。

天文学家们曾构建了不同的关于黑洞边缘物质行为的模型。但他们仍然不清楚比星系尺度还要大的喷流究竟是如何从星系中心区域发射出来的，也不知道物质究竟是如何落入黑洞的。

此次在接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息，使天文学家首次成功探究黑洞外缘区域，观测结果提供了新的有关黑洞外缘磁场结构的信息。这一结果对解释距离我们地球5500万光年的M87星系如何从其核心向外传播能量巨大的喷流至为关键。

EHT合作成员、美国普林斯顿理论科学中心和普林斯顿引力计划的NASA哈勃研究员安德鲁·查尔（Andrew Chael）说：“这次最新公布的偏振图像是理解磁场如何让黑洞“吞噬”物质并发出能量巨大的喷流的关键。”

“观测结果表明，黑洞边缘的磁场非常强，其作用力足以使得高温气体能够抵御引力的拉扯。只有溜过磁场的气体才能以旋进的方式进入到事件视界。” 美国科罗拉多大学博尔德分校助理教授、EHT理论工作组协调员杰森·德克斯特（Jason Dexter）解释说。

EHT偏振测量工作组协调员、荷兰拉德布德大学助理教授莫妮卡·莫西西布罗兹卡（Monika Mościbrodzka）说：“我们现在看到了下一个关键证据，用以解释黑洞周围磁场的行为以及在这个非常致密空间中的物理过程是如何驱动尺度远超星系本身的强大喷流。”

2019年4月10日，科学家们发布了有史以来第一张黑洞图像，揭示了一个明亮的环状结构及其黑暗的中央区域——黑洞的阴影。此后，EHT合作组织深入研究了M87星系中心超大质量黑洞的数据。他们发现，M87黑洞周围的相当一部分光是偏振的。这项工作是一个重要的里程碑，偏振光所携带的信息能让科学家们更好地理解在2019年4月发布的黑洞图像背后的物理，这在以前是不可能的。

什么是偏振？

图中蓝色的横波即为偏振

EHT合作成员、上海天文台陈永军研究院介绍，偏振是横波的一种属性，指横波在与其传播方向垂直的平面内沿着某一特定方向振荡的性质。它是横波区别于纵波的一个最明显的标志。

光是一种电磁波，由耦合振荡的电场和磁场组成，当光线通过某些滤光片（如偏光太阳眼镜的镜片），或从被磁化的高温区域发出来时，光就会发生偏振。就像偏光太阳眼镜能减少来自明亮表面的反射和眩光从而帮助我们看得更清楚一样，天文学家可以通过观察来自黑洞边缘的光的偏振特性来锐化他们的视野，偏振测量可以让天文学家绘制存在于黑洞边缘的磁力线。

为什么拍摄黑洞偏振照片很难？

EHT合作成员、上海天文台江悟副研究员解释：偏振特征本身信号比较弱，通常在小尺度致密区域探测到的偏振辐射比较明显。但若是没有足够的分辨本领探测这些区域内偏振辐射的话，观测到的偏振特征就会由于叠加效应而被削弱。

由于不同致密区域的法拉第旋转等效应，即指在磁化介质中偏振的方向会发生旋转，会削弱偏振特征。常规VLBI偏振测量就很困难，EHT得到这个偏振图像更是充满挑战。这也可以理解为什么在首张黑洞图像出炉后，偏振图像的面世又花费了近两年的时间。

为了观测M87星系的中心，这项合作将世界各地的八台望远镜连接起来，创建了一个虚拟的类似地球大小的望远镜——EHT。EHT的分辨本领相当于在地球上看清月面一张信用卡所需的分辨率。这使研究团队能够直接观察到黑洞的阴影以及环绕的光环，新的偏振图像清楚地显示出该光环是磁化的。今天，EHT合作的两篇论文正式发表在《天体物理学杂志通讯》。

EHT合作成员、台北中研院天文与天体物理研究所东亚核心天文台联盟研究员朴永和表示：“通过对阵列进行技术升级和增加新的观测台站，EHT还在迅速发展中。期待未来的EHT观测能更准确地揭示黑洞周围的磁场结构，并告诉我们更多关于这一区域热气体的物理性质。”

↑人类首次“看见”的黑洞的偏振图像。新华社发（中国科学院上海天文台供图）

另据新华社上海3月24日电（记者张建松、丁汀）记者从中国科学院上海天文台获悉，经过近两年的深入研究，科学家对人类首次“看见”的那个黑洞，成功绘制出偏振图像。北京时间24日22时，包括中国在内的多国科学家合作的相关研究论文，发表在国际权威期刊《天体物理学杂志通讯》。

当光线通过某些滤光片、或从被磁化的高温区域发出来时，就会发生偏振现象。就像偏光太阳眼镜能减少来自明亮表面的反射和眩光，帮助人们看得更清楚一样，天文学家可以通过观察来自黑洞边缘的光的偏振特性，来锐化他们的视野。

2019年4月10日，科学家们发布了有史以来第一张黑洞图像。人类首次“看见”的那个黑洞，位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影，周围环绕一个新月状光环。

↑3月24日，中国科学院上海天文台路如森研究员介绍黑洞的相关知识。新华社记者 张建松 摄

自那以后，成功捕获到首张黑洞照片的事件视界望远镜（EHT）合作组织，又组织了多国天文学家深入研究2017年收集到的M87星系中心超大质量黑洞的数据。他们发现，M87黑洞周围的相当一部分光是偏振的。但由于获取和分析这些数据涉及到十分复杂的技术，科学家们花了近两年时间，才绘制出M87黑洞的偏振图像。

据事件视界望远镜（EHT）合作组织成员、中科院上海天文台副台长袁峰研究员、路如森研究员等专家介绍，最新绘制的M87黑洞的偏振图像，清楚地显示出黑洞的光环是磁化的。这是天文学家第一次在如此接近黑洞边缘处，测得表征磁场特征的偏振信息，这对深入研究黑洞“吸积盘”、黑洞“喷流”等科学问题具有重要意义。

黑洞周围的气体在它的强引力作用下，会朝着黑洞下落。这些气体并不是垂直下落，而是一边旋转一边下落。大量被强引力牵引的气体围绕着黑洞形成一个巨大的盘状结构，被称为“吸积盘”。以强大引力著称的黑洞，并不能将所有的气体与物质都吞噬掉。在靠近黑洞的地方，还有一些物质被磁场等强作用力往外高速发射，形成“喷流”。

“最新绘制的黑洞偏振图像，对解释距离我们地球5500万光年的M87星系，如何从其核心向外传播能量巨大的喷流至为关键，能帮助科学家推断黑洞喷流如何形成。同时，还可以帮助科学家推断吸积盘的模型。”袁峰说。

↑3月24日，中国科学院上海天文台路如森研究员介绍黑洞的相关知识。新华社记者 张建松 摄

黑洞是浩瀚宇宙广泛存在的一种神秘天体。为了观测到黑洞，天文学家将世界各地的八台望远镜连接起来，创建了一个类似于地球大小的虚拟望远镜——事件视界望远镜（EHT），其分辨率可相当于在地球上看清月面上的一张信用卡。

来自全球多个组织和大学的300多名研究人员参与了这项国际合作研究，由中科院上海天文台科研人员领衔的中国团队也一直深度参与。

另据中新社上海3月24日电 (郑莹莹)北京时间3月24日22时，曾经成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜(EHT)合作组织，又为揭示M87超大质量黑洞提供了一个崭新视角：它在偏振光下的影像。这是天文学家第一次在如此接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息。这一结果对解释距离我们地球5500万光年的M87星系如何从其核心向外传播能量巨大的喷流十分关键。

大部分靠近黑洞边缘的物质都会落入其中，然而，黑洞周围也有一些粒子会在被捕获前的瞬间逃逸并以喷流的形式向外传播。物质究竟是如何落入黑洞的？喷流是如何产生的？这些物理过程都跟磁场的作用紧密相关。这个新的黑洞及其阴影的EHT偏振图像，使天文学家首次成功揭秘黑洞周围的磁场，从而更好地理解这些物理过程。

2019年4月10日，全球科学家们联合发布了有史以来第一张黑洞图像，揭示了一个明亮的环状结构及其黑暗的中央区域——黑洞的阴影，引发外界关注。此后，EHT合作组织深入研究了2017年收集到的M87星系中心超大质量黑洞的数据。他们发现，M87黑洞周围的相当一部分光是偏振的。

中国科学院上海天文台的8名研究人员参与了此次“黑洞新照片”的成像。EHT合作成员、中国科学院上海天文台研究员路如森24日在沪受访时介绍，获得黑洞的偏振图像充满挑战，比如偏振特征较弱、需要足够分辨本领等，这也解释了为什么在首张黑洞图像出炉后，偏振图像的面世又花费了近两年的时间。

中国科学院上海天文台副台长袁峰表示，这次看到偏振图像主要有两方面科学意义，其一是关于黑洞喷流的产生，通过偏振光测量，我们能够推断磁场的强度和构型，这对黑洞喷流的产生特别重要；其二，黑洞照片是气体发出来的，“气体处于吸积盘上，这个吸积盘照片去年发布后，还遗留了一个问题，到底吸积盘类型是MAD(强磁场吸积盘)还是SANE(标准吸积盘)？通过这次图像我们推断是强磁场吸积盘。”

据悉，来自全球多个组织和大学的300多名研究人员参与了这项研究。为了观测M87星系的中心，这项合作将世界各地的8台望远镜连接起来，创建了一个虚拟的类似地球大小的望远镜——EHT。EHT的分辨本领相当于在地球上看清月面一张信用卡所需的分辨率，这使研究团队能够直接观察到黑洞的阴影以及环绕的光环。