M87黑洞事件視界尺度譜指數分佈圖（上海天文台供圖）。圖源：新華社

人類首次「看見」的那個黑洞——M87黑洞有了譜指數圖像。這項研究由中國科學院上海天文台科研人員領銜開展，相關論文7月20日發表在國際天文學期刊《天體物理學雜誌通訊》。

M87黑洞位於室女座M87星系中心，距離地球約5500萬光年，品質約為太陽的65億倍，首張「身份照」於2019年發佈。多年來，上海天文台路如森研究員科研團隊與國際同行緊密合作，持續對M87黑洞展開深入研究。

在最新研究中，他們利用2018年事件視界望遠鏡（EHT）和全球毫米波VLBI陣列（GMVA）獲得的觀測數據，對M87黑洞開展了雙頻聯合譜指數成像研究。通過對1.3毫米和3.5毫米兩個波段獲得的黑洞視界尺度圖像進行聯合分析，首次獲得黑洞事件視界尺度的空間分辨譜指數分佈，並揭示了譜指數隨與黑洞中心距離變化的規律。

研究結果顯示，黑洞周圍輻射性質會隨著與黑洞中心距離的變化而發生顯著改變，這一特徵直觀地體現在譜指數的空間分佈上。在靠近黑洞中心的區域，譜指數為正，表明該區域的輻射仍受到較強的同步輻射自吸收影響；隨著距離增加，譜指數逐漸下降並由正轉負，顯示輻射逐漸過渡到光學較薄狀態。

尤為重要的是，這一轉變發生在距離黑洞中心約30微角秒的位置，與3.5毫米波段觀測到的環狀結構尺度一致。這表明，黑洞圖像中的環狀結構不僅反映了輻射形態，還與視界附近等離子體的輻射狀態密切相關，為理解黑洞吸積流、噴流以及視界尺度輻射過程提供了新的觀測約束。

「譜指數反映了黑洞周圍物質在不同觀測頻率下的輻射特性，是理解黑洞附近輻射機制的重要線索。」路如森介紹說，此前發佈的單一頻率的圖像，主要反映黑洞周圍輻射的空間結構。只有將不同頻率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，推動黑洞研究從「看見黑洞」邁向「讀懂黑洞」。

◎來源｜新華社，記者胡喆、張建松
◎編輯｜魏三多

【您可能有興趣】
‧ 首張黑洞照長怎樣？
‧ 人類首次「看見」的那個黑洞，被證實在自旋！
‧「中國天眼」發現納赫茲引力波 對理解黑洞、宇宙形成具極大幫助
‧ 再揭黑洞之謎！首見銀河系中心黑洞「真面目」
‧ 一張黑洞照 爆出「視覺中國」的不當牟利