EHT合作组织最新发现：银河系黑洞周围存在强大磁场

EHT合作组织最新发现：银河系黑洞周围存在强大磁场

事件地平线望远镜（EHT）合作小组近日发布了一项重大发现：他们首次拍摄到了银河系中心超大质量黑洞人马座A*（Sgr A*）在偏振光下的图像。这一突破性成果揭示了黑洞周围强大而有组织的磁场结构，并与M87星系黑洞的磁场结构显示出惊人的相似性，暗示了黑洞可能具有的普遍特征。

银河系黑洞的偏振视图。图像上叠加的线条标记了偏振的方向，这与黑洞阴影周围的磁场有关。 图片来源：EHT 合作小组

首次观测到偏振光下的黑洞

2022年，EHT合作小组首次拍摄到了银河系黑洞的图像。在此基础上，他们最近又拍摄到了银河系中心这个巨大天体的新景象：它在偏振光下的样子。这是天文学家第一次能够在如此接近人马座A*边缘的地方测量偏振光（磁场的一种特征）。

左图是银河系中心的超大质量黑洞人马座 A 的偏振光，可见的线条表示偏振的方向，这与黑洞阴影周围的磁场有关。 中间是 SOFIA 拍摄到的银河系中心的偏振光。 右后方是普朗克合作小组绘制的整个银河系的尘埃偏振发射图。 图片来源：S. Issaoun，EHT 协作小组*

与M87黑洞的相似性

今年早些时候，EHT合作小组发布了一张新图像，揭示了从超大质量黑洞人马座A*（Sgr A*）边缘螺旋状延伸出来的强大而有组织的磁场。这是首次用偏振光拍摄到的银河系中央黑洞的突破性景象，显示出与M87星系黑洞极为相似的磁场结构。

在偏振光下看到的这张超大质量黑洞 M87 和人马座 A* 的并排图像向科学家们表明，这些黑洞具有相似的磁场结构。 资料来源：EHT 合作小组*

磁场研究的重要意义

哈佛大学黑洞计划研究员、项目共同负责人安杰洛·里卡尔特（Angelo Ricarte）表示："通过对黑洞附近炽热发光气体的偏振光成像，我们可以直接推断出磁场的结构和强度，这些磁场贯穿着黑洞吸食和喷射的气体和物质流。偏振光能让我们更多地了解天体物理学、气体特性以及黑洞进食时发生的机制。"

未来展望

科学家们很高兴能获得两张偏振光下的超大质量黑洞图像，因为这些图像和随之而来的数据为比较和对比不同大小和质量的黑洞提供了新的方法。随着技术的进步，这些图像很可能会揭示黑洞的更多秘密及其异同。

CfA正在领导几项重大计划，以在未来十年内大幅增强EHT。下一代欧洲高温计（ngEHT）项目正在对欧洲高温计进行变革性升级，目的是将多个新的射电碟片联机，实现多色同步观测，并提高阵列的总体灵敏度。ngEHT的扩展将使该阵列能够实时拍摄事件视界尺度上的超大质量黑洞。这些影片将解析事件视界附近的详细结构和动力学，使广义相对论所预测的"强场"引力特征以及吸积和相对论喷流发射的相互作用成为焦点，而相对论喷流发射正是宇宙大尺度结构的雕刻。

同时，黑洞探测器（BHEX）任务概念将把EHT扩展到太空，产生天文学史上最清晰的图像。BHEX将实现对"光子环"的探测和成像--这是黑洞周围强透镜发射形成的尖锐环状特征。黑洞的特性印刻在光子环的大小和形状上，揭示了数十个黑洞的质量和自旋，进而展示了这些奇特天体是如何生长并与其宿主星系相互作用的。