首次绘制银河系黑洞磁场图

由于加拿大科学家的研究，长期以来关于像银河系中心的黑洞这样的黑洞如何演化的理论在本周得到了证明。

来自滑铁卢大学和周界研究所的一组研究人员是全球事件视界望远镜 (EHT) 合作的成员，他们开发了一个名为 THEMIS的强大框架 ，该框架可以处理 EHT 数据，生成清晰准确的图像，消除噪音并识别什么确实存在于黑洞之外。

虽然人马座 A* (Sgr A*) 黑洞的第一张照片于 2022 年公布，但新图像揭示了它的等离子环，以及塑造和组织它的磁场线。

“A* 中士就像一个疯狂的幼儿，”滑铁卢大学物理和天文学系教授、周界研究所副教授艾弗里·布罗德里克 (Avery Broderick) 博士说。 “我们第一次看到这种看不见的结构，它引导着黑洞盘内的物质，并将等离子体驱动到事件视界，帮助它生长。”

由布罗德里克 (Broderick) 和他的团队领导的 THEMIS 通过提供可靠的统计方法来研究 Sgr A* 从整个银河系发送给我们的信息，评估了任何给定的黑洞图像的可信度。它还可以对像 Sgr A* 这样的黑洞进行成像，尽管它们由于旋转等离子体而拒绝静止不动，而等离子体在短时间内不断搅拌。

THEMIS 可以对其进行建模，以提供对数据中“噪声”的估计，尽管其变化很快，但可以将其平均以生成清晰的、时间平均的 Sgr A* 图像。

研究人员的结果揭示了 Sgr A* 发出的信号中存在强烈的偏振模式。偏振(描述光波振荡方向的属性)与太阳镜用于消除多个方向眩光的原理相同。通过测量极化，科学家能够测量 Sgr A* 磁场的结构和强度。

“我们从 Sgr A* 看到的偏振光非常引人注目，”布罗德里克说。 “它不仅高度极化，其极化程度是 M87 星系中心黑洞的三倍，而且它也高度组织化。这张新图像限制了绕 Sgr A* 运行的等离子体的密度，并揭示了控制其命运的磁场。”

根据天文学家关于黑洞演化的最佳模型，吸积盘中的磁场需要足够强才能推动吸积等离子体。 Sgr A*(以及之前的大表亲 M87* 的结果)的新结果提供了第一个直接观测证据来支持这些模型。

这项新研究标志着黑洞天文学的一个里程碑，有助于讲述黑洞演化的故事，并使我们银河系邻居难以驾驭的核心成为人们关注的焦点。

EHT 合作团队在两篇论文中介绍了这项研究，该论文将于 3 月 27 日星期三发表在《天体物理学杂志快报》上。

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