天文学家发现银河系中央黑洞边缘有强烈的螺旋磁场

这是首次在偏振光下观察到的潜伏在银河系中心的怪物的新视图，揭示了其磁场结构与M87星系中心黑洞的磁场结构惊人地相似，这表明强磁场可能是所有黑洞所共有的。这种相似性也暗示了SgrA*中存在隐藏的喷气式飞机。研究结果发表在《天体物理学杂志快报》上。

科学家于2022年公布了人马座A*的第一张图像，距离地球约27,000光年，显示虽然银河系的超大质量黑洞比M87的黑洞小一千倍以上，质量也比M87的黑洞小一千多倍，但它看起来非常相似。这让科学家们想知道，除了外表之外，两人是否也有共同的特征。为了找到答案，研究小组决定在偏振光下研究SgrA*。之前对M87*周围光的研究表明，黑洞巨星周围的磁场使其能够将强大的物质射流发射回周围环境。在这项工作的基础上，新图像显示A*中士可能也是如此。

“我们现在看到的是，在银河系中心的黑洞附近存在着强大的、扭曲的、有组织的磁场，”天体物理中心的美国宇航局哈勃奖学金计划爱因斯坦研究员萨拉·伊萨翁说。哈佛和史密森尼是该项目的共同领导者。“人马座A*的极化结构与更大、更强大的M87*黑洞中的极化结构惊人相似，我们了解到，强大且有序的磁场对于黑洞如何与周围的气体和物质相互作用至关重要。他们。”

光是一种振荡或移动的电磁波，使我们能够看到物体。有时，光会沿首选方向振荡，我们称之为“偏振”。尽管偏振光围绕着我们，但对于人眼来说，它与“正常”光无法区分。在这些黑洞周围的等离子体中，围绕磁场线旋转的粒子赋予垂直于磁场的极化图案。这使得天文学家能够更加清晰地看到黑洞区域中发生的事情并绘制它们的磁场线。

哈佛黑洞计划研究员和哈佛黑洞计划研究员表示：“通过对黑洞附近炽热气体的偏振光进行成像，我们可以直接推断出黑洞赖以生存和喷射的气体和物质流中的磁场的结构和强度。”项目联合负责人AngeloRicarte。“偏振光教会我们更多关于天体物理学、气体特性以及黑洞进食时发生的机制的知识。”

但在偏振光下对黑洞进行成像并不像戴上一副偏振太阳镜那么容易，对于SgrA*来说尤其如此，它的变化速度如此之快，以至于它不会静止不动地拍照。对超大质量黑洞进行成像需要比以前用于捕获M87*(一个更稳定的目标)的工具更复杂的工具。中央研究院天文与天体物理研究所的EHT项目科学家杰弗里·鲍尔(GeoffreyBower)表示：“制作偏振图像就像只看到封面后打开书一样。因为当我们尝试拍摄SgrA*的照片时，它会四处移动，因此即使是非偏振图像也很难构建，”他补充说，由于SgrA*的移动，第一张图像是多张图像的平均值。“偏振成像甚至成为可能，这让我们松了一口气。有些模型过于混乱和动荡，无法构建两极分化的图像，但大自然并没有那么残酷。”

科学家们很高兴能够在偏振光下获得两个超大质量黑洞的图像，因为这些图像及其附带的数据提供了比较和对比不同大小和质量的黑洞的新方法。随着技术的进步，这些图像可能会揭示黑洞的更多秘密及其相似点或差异。

EHT副项目科学家、意大利那不勒斯费德里科二世大学教授MariafeliciaDeLaurentis表示：“M87*的磁场结构与SgrA*的磁场结构非常相似，这一事实意义重大，因为这表明，尽管质量、大小和周围环境存在差异，但控制黑洞如何供给和发射喷流的过程在超大质量黑洞中可能是普遍存在的。这一结果使我们能够完善我们的理论模型和模拟，提高我们对黑洞事件视界附近物质如何受到影响的理解。”

自2017年以来，EHT已进行了多次观测，并计划于2024年4月再次观测SgrA*。随着EHT配备新望远镜、更大带宽和新观测频率，图像每年都会得到改善。计划在未来十年进行的扩展将使人马座A*的高保真电影成为可能，可能会揭示隐藏的喷流，并可能使天文学家能够观察其他黑洞中类似的偏振特征。与此同时，将EHT延伸到太空将提供比以往更清晰的黑洞图像。

“磁场被拖向事件视界时的确切表现是我们理解超大质量黑洞吸积过程中最重要的不确定性之一，借助EHT，我们能够直接研究该区域，”乔治·王(Frank)补充道。佩吉·塔普林(PeggyTaplin)自然科学学院成员，共同领导EHT合作中的理论工作组。“除了帮助我们更好地了解银河系中心正在发生的事情之外，新数据还验证了我们之前的结果并提供了诱人的预测。我对未来我们将看到的分辨率和灵敏度提高......以及电影感到非常兴奋!”

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