中国科学院上海天文台的科研团队在黑洞研究领域取得重要突破，首次绘制出M87黑洞事件视界尺度的谱指数分布图像。这项成果基于国际合作观测数据，为理解黑洞周围物质辐射机制提供了全新视角，相关论文已发表于国际权威天文学期刊。
作为人类首张直接成像的黑洞，M87黑洞位于室女座星系团中心，距离地球约5500万光年，质量相当于65亿个太阳。自2019年其"轮廓照"公布以来，全球天文学家持续通过多波段观测解析这个宇宙巨兽的奥秘。上海天文台路如森研究员团队联合欧美多家机构，利用2018年事件视界望远镜（EHT）与全球毫米波VLBI阵列（GMVA）的协同观测数据，开展了跨波段联合分析。
研究团队创新性地整合1.3毫米与3.5毫米波段的观测图像，首次实现了黑洞事件视界尺度的空间分辨谱指数测绘。这项技术突破使得科学家能够追踪黑洞周围物质辐射特性随距离的动态变化。分析显示，在距离黑洞中心约30微角秒的临界区域，辐射状态发生显著转变：靠近黑洞时谱指数为正，表明同步辐射自吸收效应强烈；随着距离增加，谱指数转为负值，对应辐射进入光学薄状态。
这一临界尺度与3.5毫米波段观测到的环状结构高度吻合，证明黑洞图像中的环状特征不仅呈现辐射形态，更直接关联视界附近等离子体的物理状态。研究团队通过双频数据交叉验证，构建出黑洞周围物质辐射状态的立体图景，为解析吸积流动力学、喷流形成机制等核心问题提供了关键观测证据。
路如森研究员解释，谱指数如同解读黑洞辐射的"密码本"，单一频率图像只能展现物质分布轮廓，而双频联合分析能够穿透表象，揭示等离子体温度、密度、磁场等深层物理参数。这项技术突破标志着黑洞研究从形态观测迈向物理机制解析的新阶段，为验证广义相对论预言、探索极端引力场环境下的物质行为开辟了新路径。
