中国科学院上海天文台科研团队近日取得一项关于黑洞研究的重要突破，他们首次绘制出M87黑洞的谱指数图像。相关研究成果发表于国际权威天文学期刊《天体物理学杂志通讯》，为人类探索宇宙极端天体提供了全新视角。
位于室女座M87星系中心的超大质量黑洞，距离地球约5500万光年，其质量相当于65亿个太阳。这个曾因2019年首张"黑洞照片"引发全球关注的宇宙巨兽，如今在科学家持续观测下展现出更多物理特性。研究团队通过整合2018年事件视界望远镜（EHT）与全球毫米波VLBI阵列（GMVA）的观测数据，开创性地实施了双频联合谱指数成像技术。
科研人员对1.3毫米和3.5毫米波段的观测图像进行深度解析，成功获取黑洞事件视界尺度的空间分辨谱指数分布图。这项技术突破使得科学家能够追踪辐射特性随距离变化的精确轨迹：在距离黑洞中心30微角秒的核心区域，谱指数呈现正值特征，表明同步辐射自吸收效应显著；随着距离增加，谱指数逐渐转为负值，揭示辐射物质进入光学薄状态。
研究特别关注到30微角秒处的物理状态转变，该位置与3.5毫米波段观测到的环状结构尺度完全吻合。这一发现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动力学状态存在本质关联。通过双频数据对比，科学家首次构建起黑洞吸积流与喷流形成的完整观测链条。
项目负责人解释称，谱指数如同解读黑洞的"物理密码本"，不同频率的辐射特性差异蕴含着关键信息。相较于此前单一频率图像展示的空间结构，双频联合分析能够穿透表象，直接探测等离子体的温度、密度及磁场分布等核心参数。这项技术突破标志着黑洞研究从形态观测阶段，正式迈入物理机制解析的新纪元。
参与研究的国际团队成员指出，M87黑洞作为人类首个"看得见"的黑洞样本，其持续观测数据正在改写天体物理学教科书。新发现的谱指数分布规律，为验证广义相对论在极端引力场中的表现提供了珍贵数据，也为研究黑洞吸积过程、喷流形成机制等前沿课题开辟了全新路径。
