（向M87中心看去，看到藏匿在那里的黑洞。视频版权：欧洲南方天文台/L. Cal?ada, 数字化巡天二期, 欧洲航天局/哈勃空间望远镜,RadioAstron, De Gasperin et al., Kim et al., EHT合作组织；音乐来源: Niklas Falcke）
东方网记者解敏3月24日报道：今天，曾经成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜（EHT）合作组织宣布，天文学家第一次在接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息。来自全球多个组织和大学的300多名研究人员参与这项研究，中国科学院上海天文台的8位研究人员参与了此次合作。
研究的科学意义
M87星系由于离我们比较近并且其中心黑洞质量大，是天文学家最热衷观测和研究的目标之一。该星系由核心发出一道向外延伸约了至少5000光年的高能等离子喷流，运动速度达相对论速度，这是该星系最神秘、最壮观的特征之一。
大部分靠近黑洞边缘的物质都会落入其中。然而，周围也有一些粒子会在被捕获前的瞬间逃逸并以喷流的形式向外传播。
天文学家们曾构建了不同的关于黑洞边缘物质行为的模型。但他们仍然不清楚比星系尺度还要大的喷流究竟是如何从星系中心区域发射出来的，也不知道物质究竟是如何落入黑洞的。
此次在接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息，使天文学家首次成功探究黑洞外缘区域，观测结果提供了新的有关黑洞外缘磁场结构的信息。这一结果对解释距离我们地球5500万光年的M87星系如何从其核心向外传播能量巨大的喷流至为关键。
EHT合作成员、美国普林斯顿理论科学中心和普林斯顿引力计划的NASA哈勃研究员安德鲁·查尔（Andrew Chael）说：“这次最新公布的偏振图像是理解磁场如何让黑洞“吞噬”物质并发出能量巨大的喷流的关键。”
（通过光学偏振器看到的M87图像。动画制作：Ivan Marti-Vidal, University of Valencia；使用的图片和数据来源：EHT合作组织）
“观测结果表明，黑洞边缘的磁场非常强，其作用力足以使得高温气体能够抵御引力的拉扯。只有溜过磁场的气体才能以旋进的方式进入到事件视界。” 美国科罗拉多大学博尔德分校助理教授、EHT理论工作组协调员杰森·德克斯特（Jason Dexter）解释说。
EHT偏振测量工作组协调员、荷兰拉德布德大学助理教授莫妮卡·莫西西布罗兹卡（Monika Mo?cibrodzka）说：“我们现在看到了下一个关键证据，用以解释黑洞周围磁场的行为以及在这个非常致密空间中的物理过程是如何驱动尺度远超星系本身的强大喷流。”
2019年4月10日，科学家们发布了有史以来第一张黑洞图像，揭示了一个明亮的环状结构及其黑暗的中央区域——黑洞的阴影。此后，EHT合作组织深入研究了M87星系中心超大质量黑洞的数据。他们发现，M87黑洞周围的相当一部分光是偏振的。这项工作是一个重要的里程碑，偏振光所携带的信息能让科学家们更好地理解在2019年4月发布的黑洞图像背后的物理，这在以前是不可能的。
什么是偏振？
图中蓝色的横波即为偏振
EHT合作成员、上海天文台陈永军研究院介绍，偏振是横波的一种属性，指横波在与其传播方向垂直的平面内沿着某一特定方向振荡的性质。它是横波区别于纵波的一个最明显的标志。
光是一种电磁波，由耦合振荡的电场和磁场组成，当光线通过某些滤光片（如偏光太阳眼镜的镜片），或从被磁化的高温区域发出来时，光就会发生偏振。就像偏光太阳眼镜能减少来自明亮表面的反射和眩光从而帮助我们看得更清楚一样，天文学家可以通过观察来自黑洞边缘的光的偏振特性来锐化他们的视野，偏振测量可以让天文学家绘制存在于黑洞边缘的磁力线。
为什么拍摄黑洞偏振照片很难？
EHT合作成员、上海天文台江悟副研究员解释：偏振特征本身信号比较弱，通常在小尺度致密区域探测到的偏振辐射比较明显。但若是没有足够的分辨本领探测这些区域内偏振辐射的话，观测到的偏振特征就会由于叠加效应而被削弱。
由于不同致密区域的法拉第旋转等效应，即指在磁化介质中偏振的方向会发生旋转，会削弱偏振特征。常规VLBI偏振测量就很困难，EHT得到这个偏振图像更是充满挑战。这也可以理解为什么在首张黑洞图像出炉后，偏振图像的面世又花费了近两年的时间。
为了观测M87星系的中心，这项合作将世界各地的八台望远镜连接起来，创建了一个虚拟的类似地球大小的望远镜——EHT。EHT的分辨本领相当于在地球上看清月面一张信用卡所需的分辨率。这使研究团队能够直接观察到黑洞的阴影以及环绕的光环，新的偏振图像清楚地显示出该光环是磁化的。今天，EHT合作的两篇论文正式发表在《天体物理学杂志通讯》。
EHT合作成员、台北中研院天文与天体物理研究所东亚核心天文台联盟研究员朴永和表示：“通过对阵列进行技术升级和增加新的观测台站，EHT还在迅速发展中。期待未来的EHT观测能更准确地揭示黑洞周围的磁场结构，并告诉我们更多关于这一区域热气体的物理性质。”