華完成黑洞高精度“體檢”
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七年多前全球合作獲得人類首張黑洞照片的M87星系中心
超大質量黑洞
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| 華完成黑洞高精度“體檢” 近年來，人類先後獲得了第一張黑洞“照片”——M87星系中心的視界尺度圖像，以及銀河系中心超大質量黑洞的視界尺度圖像，實現了對黑洞附近極端引力環境的直接探測。然而，單一“顏色”（頻率）的圖像主要反映黑洞周圍輻射的空間結構，只有將不同“顏色”的觀測結果結合起來，才能進一步解析輻射背後的物理性質，揭示黑洞附近等離子體的狀態及其輻射機制。 七年多前全球合作獲得人類首張黑洞照片的M87星系中心超大質量黑洞，日前由中國天文學家領銜取得一項重大突破性研究進展——相當於為黑洞開展一次高精度的“空間光譜體檢”，研究團隊獲得人類首張空間分辨的黑洞事件視界尺度譜指數圖像，助力學界從“看見黑洞”到“讀懂黑洞”。這項重要成果，由中國科學院上海天文台科研團隊聯合國外合作者共同完成。 研究團隊介紹，這次研究的M87黑洞距離地球五千五百萬光年，質量為太陽的六十五億倍。研究團隊利用二○一八年事件視界望遠鏡(EHT)和全球毫米波甚長基線干涉測量(VLBI)陣列獲得的觀測數據，對M87黑洞進行雙頻聯合光譜研究。研究人員利用一點三毫米和三點五毫米兩個波段獲得的黑洞視界尺度圖像，通過聯合分析，首次獲得黑洞事件視界尺度的空間分辨譜指數分佈，並揭示譜指數隨距離黑洞中心變化的規律。 中國科學院上海天文台研究人員認為，研究團隊首次獲得的M87黑洞事件視界尺度譜指數空間分佈，定量揭示了黑洞周圍輻射性質的徑向變化規律。這使天文學家能夠直接研究視界尺度等離子體狀態隨空間尺度的變化，並為理解吸積流與噴流形成過程提供新的線索。 隨着毫米波甚長基線干涉測量技術的持續發展以及下一代觀測設施的建設，多頻、高靈敏度和時變觀測能力將不斷提升，後續科學家不僅能夠更加精確地診斷黑洞附近等離子體的物理狀態，還有望進一步追蹤吸積流和噴流結構隨時間的演化過程，從而推動黑洞研究從靜態結構成像邁向動態物理診斷，更深入認識黑洞周圍的極端物理環境。 中國科學院上海天文台研究人員表示，未來，多頻視界尺度成像將會成為診斷黑洞附近等離子體物理狀態的重要窗口。隨着觀測能力不斷提升，多頻觀測有望幫助區分輻射過程與引力效應在黑洞圖像中的貢獻，從而為研究黑洞吸積與噴流機制以及探索強引力物理提供了新的觀測途徑和新的線索。 多姿
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