中国科学院上海天文台的科研人员携手国际合作伙伴，利用2018年事件视界望远镜（EHT）及全球毫米波甚长基线干涉测量（VLBI）阵列的观测数据，对M87星系中心黑洞展开双频联合光谱分析。研究团队首次通过1.3毫米和3.5毫米波段获取黑洞视界尺度的高分辨率图像，并成功绘制出事件视界尺度下的空间分辨谱指数分布图，揭示了辐射特性随距离变化的规律。相关成果于国际权威期刊《天体物理学快报》发表。
谱指数作为衡量辐射亮度随频率变化的关键参数，此次研究通过双频数据对比发现，黑洞周边辐射特性呈现显著的空间差异。在距离黑洞中心较近的区域，谱指数呈正值且随距离缓慢上升，表明同步辐射自吸收效应主导了该区域的辐射过程；当距离增加至约30微角秒时，谱指数由正转负，辐射进入光学薄状态。这一临界位置与3.5毫米波段观测到的环状结构尺度高度吻合，证实黑洞图像中的环状特征不仅反映辐射形态，更与视界附近等离子体的物理状态密切相关。
研究团队指出，3.5毫米波段观测到的环状结构与谱指数突变位置的一致性，为理解黑洞吸积流动力学提供了重要线索。同步辐射自吸收效应在近黑洞区域的显著表现，以及辐射状态随距离的渐变过程，均与理论预测的吸积盘模型相符。这一发现为构建更精确的黑洞辐射模型提供了关键观测约束，有助于解释黑洞如何通过吸积物质产生喷流等极端天文现象。
通过双频联合分析技术，科研人员首次实现了对黑洞事件视界尺度辐射特性的空间分辨测量。这种创新方法不仅突破了传统单频观测的局限性，更为未来多频段协同观测奠定了技术基础。随着观测设备的升级和数据处理方法的优化，科学家有望获取更多频段的黑洞图像，进一步揭示吸积流和喷流结构的动态演化过程，推动黑洞研究从静态成像向动态物理诊断的跨越。
