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给黑洞拍“双彩照片”!中国科学家领衔突破:我们终于开始看懂黑洞的“体温”与“血液

给黑洞拍“双彩照片”!中国科学家领衔突破:我们终于开始看懂黑洞的“体温”与“血液”了

2019年,事件视界望远镜(EHT)发布了人类历史上第一张黑洞照片(M87*),全网都在刷那个像“甜甜圈”一样的橘红色光环。但说实话,那只是一张“单色黑白照”在后期伪彩后的结果,只能告诉我们黑洞“长什么样”,却说不清它周围的等离子体到底在发生什么。

2026年7月,由中国科学院上海天文台(SHAO)路如森研究员领衔的国际团队发表了一项重磅成果:研究人员联合 EHT 与全球毫米波VLBI阵列(GMVA),利用2018年捕获的数据,成功合成了人类首张黑洞事件视界尺度的“双频光谱图像”(Dual-Frequency Imaging)。

为什么从“单频”跨越到“双频”是一次认知飞跃?

1. 破译等离子体的“物理身份证”:如果在两个不同的电磁波频率(如86 GHz和230 GHz)下看黑洞,黑洞周围物质的辐射亮度变化率(即光谱指数 $\alpha$)是完全不同的。就像给黑洞做“双能CT扫描”,光谱指数直接揭示了黑洞边缘吸积流与等离子体密度的空间分布。

2. 揭开“黑洞喷流”的动力源:过去天文学家一直在争论,黑洞附近那股能跨越数千光年的巨型喷流,到底是怎么被“喂养”和加速的?双频图像首次证实:黑洞光环的形态并不只是引力弯曲光线的结果,它与事件视界附近等离子体的物理状态强相关。这为解开黑洞“吃进去物质、吐出高能喷流”的能量转换机制提供了最直接的物理依据。

天文学界对黑洞的观测,正在经历一场从“形态摄影”向“物理诊断”的底层范式转移。

第一张黑洞照片解决了“有没有”和“像不像”的问题;而现在的双频乃至未来的多频视界级成像,解决的是黑洞“如何运转”的底层物理问题。

这相当于我们不再满足于只拍一张黑洞的“外貌肖像”,而是开始拿着“光谱听诊器”,去测量它吸积盘上的等离子体温度、密度和磁场演化。随着毫米波甚长基线干涉网(VLBI)技术的持续迭代,人类离真正窥见引力极境与喷流诞生的终极奥秘,又近了关键的一大步。