由中国科学院上海天文台主导的一项国际合作研究,成功绘制出人类首张M87黑洞的谱指数图像,相关成果已发表于《天体物理学杂志通讯》。这项突破性发现为理解黑洞周边物质分布与辐射机制提供了全新视角。
位于室女座星系团的M87黑洞,距离地球约5500万光年,其质量相当于65亿个太阳。自2019年人类首次通过事件视界望远镜捕捉到其阴影图像以来,上海天文台科研团队持续深化对该天体的观测研究。此次通过整合多频段观测数据,科学家首次构建出反映黑洞辐射特性的空间分布图谱。
研究团队发现,黑洞周边物质的辐射性质随距离呈现显著变化。在距离黑洞中心较近区域,谱指数呈现正值特征,表明同步辐射自吸收效应强烈;随着观测距离增加,谱指数逐渐转为负值,对应物质状态从光学厚向光学薄过渡。这种变化模式清晰勾勒出黑洞吸积盘与喷流系统的能量转换过程。
相较于此前发布的单一频率图像,谱指数分析能够穿透物质表层结构,直接反映等离子体的物理状态。研究负责人指出,这种多维度观测手段将黑洞研究从形态学描述推进到动力学解析阶段,为验证极端引力场中的物质行为理论提供了关键证据。目前团队正筹备开展更高精度的偏振观测,以期完整构建黑洞吸积-喷流系统的能量循环模型。











