中研院首度公布星系偏振光 有助了解黑洞磁场

M87星系中心的偏振光影像，线条显示与黑洞周围磁场有关的偏振方向。图片版权：EHT Collaboration。(中研院天文及天文物理研究所提供／李侑珊台北传真)

中研院天文所研究团队现场展示并说明偏振光原理逻辑。(李侑珊摄)

中央研究院天文及天文物理研究所团队，今日举行记者会，首度公布M87星系中心最新偏振光影像，有助了解黑洞磁场。(李侑珊摄)

中央研究院天文及天文物理研究所参与「事件视界望远镜」国际合作计划，继拍摄出人类史上第一张黑洞照片后，今(25)日则首度公布M87星系中心最新偏振光影像，有助了解黑洞磁场，以及M87星系黑洞喷流如何从核心向外喷射至星系之外。研究成果于3月24日发表于《天文物理期刊通讯》。

M87星系距地球有5千5百万光年之遥，由其核心所喷出的黑洞喷流，不仅延伸长达5千光年，也是该星系最神秘、最活跃的特征之一。目前已知此喷流与黑洞周围强力磁场有关，物质如何掉入黑洞，与黑洞喷流的产生，是当前天文物理学界最感兴趣的课题之一，普遍认为黑洞周围的磁场在以上过程中都占有重要角色。

「事件视界望远镜」偏振工作小组召集人、西班牙瓦伦西亚大学研究员Iván Martí-Vidal解释，过去要呈现出一张偏振化图像需耗费许多年，过程复杂，而借由偏振光带来的资讯，能使大家更了解首张黑洞影像背后的物理意义。

担任「事件视界望远镜」理论模型工作小组协调人之一的台湾师范大学助理教授卜宏毅认为，台湾「事件视界望远镜」团队长期研究物质如何吸积到黑洞和黑洞喷流形成过程，这张黑洞的偏振影像，除了透露出M87黑洞周围的物质与辐射特性，也与前年公布的黑洞照片所推测的若干黑洞特征相符合。

黑洞的周围即为「事件视界」(event horizon)，物质和能量皆因无限大的重力而无法逃脱，多数物质在靠近黑洞的边境区域时即掉入其中；部分粒子却在遭黑洞攫获的最后一刻逃逸，以喷流之姿吹入遥远太空。

美国科罗拉多大学助理教授Jason Dexter解释，本次观测结果发现，黑洞边缘的磁场强大到能将热气体向后推，抵抗了重力拉力，只有穿过磁场的气体才能盘旋落入事件视界。

中研院表示，天文所于2017年加入「事件视界望远镜」计划，连结全球8座望远镜共同观测，包含该所支援的次毫米波阵列望远镜（SMA)、阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列望远镜(ALMA)和詹姆士克拉克麦斯威尔望远镜(JCMT)，创建一个「口径如一个地球大的望远镜」，其解析力之高，足以测量月球上一张信用卡的长宽。因为有如此高的解析力，研究团队才能直接观测到黑洞阴影与其周围亮环，并于最新发表的偏振光图像中，清楚地看到亮环如何被磁化。