科学的目标总是在变化。成就从来都不是绝对的——每一个新发现都是我们探索宇宙过程中一系列其他发现的大门。超大质量M87* 也不例外。
这个黑洞是人类的主题有史以来第一张黑洞阴影的直接图像——这是一项绝对令人惊叹的成就，是数百名科学家多年来共同努力的成果。
现在，与视界望远镜合作的科学家们仔细分析了5500万光年外的金色光环，并发现了强偏振的证据——光波方向的扭曲，这是由视界中强大的磁场产生的。黑洞周围的区域。
“这项工作是一个重要的里程碑：光的偏振携带的信息使我们能够更好地理解我们在 2019 年 4 月看到的图像背后的物理原理，这在以前是不可能的，”天文学家伊万·马蒂-维达尔说西班牙瓦伦西亚大学。
“由于获取和分析数据涉及复杂的技术，揭示这种新的偏振光图像需要多年的工作。”
极化是众所周知且理解的电磁辐射行为。当光粒子在空间中传播时，它的振荡会朝着某个方向。例如，如果它被星际介质中的尘埃散射，或者被磁场旋转，它的方向就会改变；我们称之为改变极化。
这是我们可以在技术上利用的特性 - 您可能听说过偏光屏幕保护膜和太阳镜 - 但当看到它从宇宙物体发射时，它也可以告诉我们有关太空环境的一些信息。
对于 M87* 来说，这个东西就是紧邻黑洞事件视界外部旋转的气体环中磁场的形状和结构。研究小组发现，M87* 图像中看到的光的偏振只能用非常强的磁场来解释。
“观察结果表明，黑洞边缘的磁场足够强大，可以向后推热气体并帮助其抵抗重力。”天文学家贾森·德克斯特说科罗拉多大学博尔德分校。
“只有穿过场的气体才能向内螺旋到达事件视界。”
这可能是理解长期以来被证明是一个谜题的现象——相对论黑洞喷流的关键。
一旦黑洞超过临界接近阈值，我们目前所能探测到的任何物质都无法逃脱，但吸积盘中并非所有旋转进入活动黑洞的物质都不可避免地最终超出了事件视界。其中一小部分以某种方式从吸积盘的内部区域漏斗到两极，在那里它以电离等离子体射流的形式喷射到太空，其速度是光速的很大一部分。
天文学家认为黑洞磁场在此过程中发挥作用。根据这一理论，磁场线充当同步加速器，在以极快的速度发射材料之前对其进行加速。
M87 星系的 VLT 图像，显示黑洞喷流朝向右侧。 （欧洲南方天文台）
我们知道 M87* 是以 99% 的光速射出这些相对论性射流。我们在 M87* 图像中看到的发光金环就是吸积盘的内边缘，为科学家提供了了解这一过程的独特窗口。
“我们现在看到了下一个重要证据，可以了解周围磁场的行为方式以及这个非常紧凑的空间区域的活动如何驱动强大的喷流，远远超出银河系，”天文学家莫妮卡·莫西布罗德兹卡说荷兰拉德堡德大学博士。
研究人员表示，观察到的磁场结构可以产生观察到的 M87* 环的特征，以及它射向太空的强大相对论性喷流。这是迄今为止支持相对论射流形成的磁场同步加速器模型的一些最佳证据。
该团队表示，未来的分析将重点关注 M87* 视界附近喷气式飞机发射区域周围的磁场。
