哈勃太空望远镜观测到的M87*星系及其宇宙喷火器状喷流
人类第一次拍到黑洞时，看到的并不是它本身，而是一圈发光的环。
那张在2019年公布的照片里，位于梅西耶87星系中心的超大质量黑洞 M87*，像一个被光包围的空洞。那圈光来自被强烈引力加热的物质，而中间的黑暗区域，就是黑洞的“阴影”。
当时，人们已经知道，这个黑洞会喷射出极其壮观的宇宙喷流，长度可达数千光年。但一个关键问题始终没有答案：这些接近光速的带电粒子，究竟是从黑洞的什么位置被抛射出来的？
最近，天文学家终于把这两件事连在了一起。
借助事件视界望远镜，研究人员追踪到了一道长度约3000光年的喷流，并确认它的起点，正是那张著名黑洞照片中发光环的附近。这是人类第一次在观测上，将黑洞“阴影”和宇宙喷流的源头直接对应起来。
这张照片是迄今为止记录到的第一张超大质量黑洞照片。它显示了遥远星系M87内部这个巨型黑洞的阴影。
M87* 位于距离地球约5500万光年的M87星系中心，质量相当于65亿个太阳。相比之下，银河系中心的黑洞射手座A只有约400万倍太阳质量。更重要的是，M87 处在活跃状态，周围持续有气体和尘埃落入，引力能被不断转化为辐射和喷流。
为了看清喷流从哪里出现，研究团队在2021年再次动用了事件视界望远镜，并结合甚长基线干涉测量技术，对黑洞周围极小尺度的结构进行观测。这种技术，可以分辨出接近黑洞事件视界附近的细节。
在新的数据中，研究人员注意到一块此前未被捕捉到的射电辐射区域。通过建模分析，他们发现，这个区域距离黑洞不到十分之一光年，位置正好对应喷流的底部。
也就是说，喷流并不是在远离黑洞的地方“慢慢成形”，而是几乎贴着黑洞阴影的边缘被发射出去的。
这一结果为长期存在的理论提供了关键观测支撑。此前，物理学家普遍认为，喷流与黑洞周围的磁场结构密切相关，但缺乏直接证据说明它们如何从极端引力环境中被“抽取”出来。现在，至少在M87*身上，这条路径开始变得清晰。
插图示意特大质量黑洞及其周遭吸积盘。
研究人员指出，这只是第一步。当前的观测仍然无法完全解析喷流内部的细节结构，但随着更多频段、更多时间尺度的数据被纳入，喷流的形成机制将逐渐从模型走向实证。
从第一次拍到黑洞，到现在追溯出喷流的起点，人类对黑洞的认知，正在从“看见它存在”，走向“理解它如何影响整个星系”。
而这条3000光年的喷流，正是黑洞在宇宙尺度上留下的最直接痕迹之一。
热门跟贴