人类首次绘制M87黑洞“辐射色图” 上海天文台领衔揭示视界尺度谱指数分布

人类首张黑洞“身份照”的主角——M87黑洞，近日迎来首张谱指数图像。这项研究由中国科学院上海天文台路如森研究员团队领衔，成果于7月20日发表于《天体物理学杂志通讯》。

M87黑洞距地球约5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。研究团队利用2018年事件视界望远镜(EHT)和全球毫米波VLBI阵列(GMVA)的双频观测数据，首次获得黑洞事件视界尺度的空间分辨谱指数分布，揭示其随距离变化的规律。

研究发现，黑洞周围辐射性质随距中心距离显著变化：靠近中心区域谱指数为正，辐射受较强同步辐射自吸收影响;随距离增加，谱指数由正转负，辐射逐渐过渡到光学较薄状态。这一转变发生在距中心约30微角秒处，与3.5毫米波段观测到的环状结构尺度一致，说明环状结构不仅反映辐射形态，还与视界附近等离子体辐射状态密切相关。

路如森表示，谱指数是理解黑洞附近辐射机制的重要线索。此前单一频率图像主要反映空间结构，将不同频率观测结合，才能进一步解析辐射背后的物理性质，推动黑洞研究从“看见黑洞”迈向“读懂黑洞”。