黑洞新圖像表明存在巨型磁場

事件視界望遠鏡拍攝到的M87星系黑洞新圖像揭示了該黑洞周圍旋轉的物質所發射的光波的偏振（亮線）。這種偏振與黑洞的磁場有關

天文學家首次發現了纏繞在黑洞周圍的磁場。2021年3月24日，研究人員在《天體物理學快報》在線版發表的兩項研究報告稱，事件視界望遠鏡揭示了M87星系中心超大質量黑洞周圍熾熱的發光氣體具有磁性。這些磁場被認為在黑洞如何吞噬物質并將強大的等離子體噴射到數千光年之外的太空中起著至關重要的作用。

美國馬里蘭大學天體物理學家艾琳·邁耶（Eileen Meyer）表示：“幾十年來，我們清楚地知道，從某種意義上說，噴流的動力源自超大質量黑洞的吸積作用，而吸入的螺旋形氣體和釋放的等離子體則被高度磁化。但在具體細節方面，還存在諸多不確定性。此前，黑洞視界附近還從未發現存在等離子體磁場結構?！?/p>

M87星系內部的超大質量黑洞是第一個被捕捉到圖像的黑洞。它是利用2017年4月全球觀測站網的觀測數據創建的，這些觀測站共同組成了一個虛擬的地球大小的盤狀射電拋物面，被稱為事件視界望遠鏡。在圖像中，黑洞陰影在吸積盤的映襯下顯現出來——明亮的超熱氣體漩渦環繞著黑洞的黑暗中心旋轉。

新的分析使用了相同的觀測數據。但與第一張黑洞圖像不同，新的圖像解釋了黑洞周圍氣體發射的光波的偏振現象。利用偏振可以確定光波的方向——無論是上下擺動，左右擺動，還是以一定角度擺動，它都會受到磁場的影響。因此，通過繪制M87黑洞邊緣附近的光的偏振圖，研究人員能夠揭示出可能存在的磁場結構。

該研究小組發現的證據表明，一些磁場環繞著黑洞旋轉，同時伴有圓盤狀物質旋入黑洞?？屏_拉多大學博爾德分校天體物理學家杰森·德克斯特（Jason Dexter）認為：“這是意料之中的事，因為當氣體旋轉時，基本上能夠攜帶磁場。但是，該磁場并不只是隨氣體的運動而運動，還存在一些有趣的地方。”德克斯特和他的同事發現，至少有一些磁場線與吸積盤向上或向下垂直，或者直接指向或遠離黑洞。他說，這些磁場必須非常強大，才不至于被下落氣體的漩渦所拖曳。

荷蘭拉德堡德大學天體物理學家、此項研究的共同作者莫妮卡·莫西布羅茲卡（Monika Mo?cibrodzka）介紹說，如此強大的磁場實際上可能會對一些向黑洞方向旋轉的物質產生反作用力，并幫助它們克服黑洞的引力。與吸積盤向上和向下垂直的磁場也可以通過引導物質向黑洞的兩極移動并使其速度加快，幫助黑洞釋放等離子體噴流。