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面向世界科技前沿,面向國家重大需求,面向國民經濟主戰場,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

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【新華網】人類首次“看見”的那個黑洞,有了偏振圖像

2021-03-24 新華網 張建松 丁汀
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語音播報

3月24日,中國科學院上海天文臺路如森研究員介紹黑洞的相關知識。新華社記者 張建松 攝

  記者從中國科學院上海天文臺獲悉,經過近兩年的深入研究,科學家對人類首次“看見”的那個黑洞,成功繪制出偏振圖像。北京時間24日22時,包括中國在內的多國科學家合作的相關研究論文,發表在國際權威期刊《天體物理學雜志通訊》。

  當光線通過某些濾光片、或從被磁化的高溫區域發出來時,就會發生偏振現象。就像偏光太陽眼鏡能減少來自明亮表面的反射和眩光,幫助人們看得更清楚一樣,天文學家可以通過觀察來自黑洞邊緣的光的偏振特性,來銳化他們的視野。

人類首次“看見”的黑洞的偏振圖像。新華社發(中國科學院上海天文臺供圖)

  2019年4月10日,科學家們發布了有史以來第一張黑洞圖像。人類首次“看見”的那個黑洞,位于室女座一個巨橢圓星系M87的中心,距離地球5500萬光年,質量約為太陽的65億倍。它的核心區域存在一個陰影,周圍環繞一個新月狀光環。

  自那以后,成功捕獲到首張黑洞照片的事件視界望遠鏡(EHT)合作組織,又組織了多國天文學家深入研究2017年收集到的M87星系中心超大質量黑洞的數據。他們發現,M87黑洞周圍的相當一部分光是偏振的。但由于獲取和分析這些數據涉及到十分復雜的技術,科學家們花了近兩年時間,才繪制出M87黑洞的偏振圖像。

3月24日,中國科學院上海天文臺路如森研究員介紹黑洞的相關知識。新華社記者 張建松 攝

  據事件視界望遠鏡(EHT)合作組織成員、中科院上海天文臺副臺長袁峰研究員、路如森研究員等專家介紹,最新繪制的M87黑洞的偏振圖像,清楚地顯示出黑洞的光環是磁化的。這是天文學家第一次在如此接近黑洞邊緣處,測得表征磁場特征的偏振信息,這對深入研究黑洞“吸積盤”、黑洞“噴流”等科學問題具有重要意義。

  黑洞周圍的氣體在它的強引力作用下,會朝著黑洞下落。這些氣體并不是垂直下落,而是一邊旋轉一邊下落。大量被強引力牽引的氣體圍繞著黑洞形成一個巨大的盤狀結構,被稱為“吸積盤”。以強大引力著稱的黑洞,并不能將所有的氣體與物質都吞噬掉。在靠近黑洞的地方,還有一些物質被磁場等強作用力往外高速發射,形成“噴流”。

3月24日,中國科學院上海天文臺副臺長袁峰研究員在辦公室工作。新華社記者 張建松 攝

  “最新繪制的黑洞偏振圖像,對解釋距離我們地球5500萬光年的M87星系,如何從其核心向外傳播能量巨大的噴流至為關鍵,能幫助科學家推斷黑洞噴流如何形成。同時,還可以幫助科學家推斷吸積盤的模型?!痹逭f。

  黑洞是浩瀚宇宙廣泛存在的一種神秘天體。為了觀測到黑洞,天文學家將世界各地的八臺望遠鏡連接起來,創建了一個類似于地球大小的虛擬望遠鏡——事件視界望遠鏡(EHT),其分辨率可相當于在地球上看清月面上的一張信用卡。

  來自全球多個組織和大學的300多名研究人員參與了這項國際合作研究,由中科院上海天文臺科研人員領銜的中國團隊也一直深度參與。

打印 責任編輯:張芳丹

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