M87*和它的3000光年宇宙喷流

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编译：王茸

校对：王婧彧申振宇

审阅：李宜骅

美编：徐玖坤

后台：李子琦

“令人惊叹的是，我们正在逐步整合多波段观测取得的突破性成果，从而完整描绘出喷流源区的全貌。”

哈勃太空望远镜观测到的M87*及其形似宇宙喷枪的喷流

图像来源：NASA, ESA, A. Lessing (斯坦福大学)，E. Baltz (斯坦福大学), M. Shara (AMNH), J. DePasquale (STScI)

天文学家利用事件视界望远镜（Event Horizon Telescope, 简称EHT）追踪到一条长达3000光年的宇宙喷流，其源头正是超大质量黑洞M87*。这是人类创下首次拍摄到黑洞影像的纪录。这个突破性发现将助力科学家深入理解这些带电粒子喷流的形成机制。要知道，这些喷流以接近光速的速度在宇宙中穿行。

M87*位于梅西耶87星系（M87）的核心区域，距地球约5500万光年。事件视界望远镜在2017年拍摄了这颗质量相当于65亿个太阳的超大质量黑洞，随后，这张载入史册的图像在2019年4月向公众发布。这个超大质量黑洞不仅比银河系中心人马座A*（质量约为400万个太阳质量）更庞大，而且还是一个活跃的黑洞。这意味着它正贪婪地吞噬着周围的气体和尘埃，同时从两极喷射出强大的喷流。然而，围绕黑洞核心引擎形成的喷流确切起源及其精确的驱动机制至今仍是未解之谜。

为更深入理解这个超大质量黑洞的喷流，天文学家借助甚长基线干涉测量技术（VLBI），分析了2021年事件视界望远镜对M87*的观测数据。该技术能揭示超大质量黑洞周围的微观结构，例如2019年M87*图像中占据主导地位的炽热物质发光金环——这实际上是黑洞的“阴影”。借助这些观测数据，研究团队终于将环绕M87*的发光物质环与超大质量黑洞喷射流的基底联系起来，从而确定了该喷射流的可能起源点。

马克斯·普朗克射电天文研究所（Max Planck Institute for Radio Astronomy，简称MPIfR）的团队负责人索拉布(Saurabh)在声明中表示：“这项研究是将喷流形成理论与直接观测联系起来的重要开端。确定喷流可能的起源位置及其与黑洞阴影的关联，为解开谜题提供了关键线索，有助于我们更深入地理解中心引擎的工作机制。”

这张照片是人类首次记录到的超大质量黑洞的历史性影像，它展现了遥远的M87内部巨型黑洞的阴影。

图像来源: EHT

通过对超大质量黑洞进行建模，索拉布发现在2017至2019年间对M87*的EHT观测中缺失、却出现在2021年观测中的射电辐射很可能源自距离黑洞不足十分之一光年的致密区域。该区域与M87*喷流的基部存在联系，并与另一条在射电波段可见的喷流南臂相吻合。

美国国家射电天文台（National Radio Astronomy Observatory, 简称NRAO）的团队成员亨里克·穆勒(Hendrik Müller)表示：“我们通过全球甚长基线干涉测量实验，多年来持续观测M87喷流的内部区域，分辨率不断提升，最终在2019年成功解析出黑洞阴影。令人惊叹的是，我们正逐步整合多频段的突破性观测成果，即将完成喷流源区的完整图景。”

该团队现将致力于对M87*进行更多观测，以深入理解其喷流的结构并捕捉喷流的精细细节，这将帮助我们更好地认识超大质量黑洞如何塑造其周围环境。

黑洞图像的前景未来可期。

该团队的研究成果于周三（1月28日）发表在《天文学与天体物理学》期刊上。

https://www.space.com/astronomy/black-holes/astronomers-watch-1st-black-hole-ever-imaged-launch-a-3-000-light-year-long-cosmic-jet-from-its-glowing-shadow

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微信公众号：astronomycn

M87*超大质量黑洞吸积盘模拟

图像来源: EHT / Hotaka Shiokawa

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