Nature | 黑洞新照发布！中国科学家领衔！

附近的射电星系M87是研究黑洞吸积和喷流形成的主要目标。事件视界望远镜在2017年以1.3毫米的波长对M87进行观测，发现了一个环状结构，这被解释为围绕中心黑洞的引力透镜发射。

2023年4月26日，中国科学院上海天文台路如森、德国马克斯-普朗克研究所 Thomas P . Krichbaum、中国台湾中央研究院Keiichi Asada及日本国家天文台Kazuhiro Hada共同通讯在Nature 在线发表题为“A ring-like accretion structure in M87 connecting its black hole and jet”的研究论文，该研究首次对射电星系M87的黑洞（M87*）阴影，以及其周围吸积落入中央黑洞的物质的环状结构和强大的相对论性喷流一同进行成像。图像表明了中央超大质量黑洞附近的吸积流与喷流起源之间的联系。

2018年4月14日至15日，作者利用全球毫米VLBI阵列(GMVA)、相控阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)和格陵兰望远镜(GLT)对M87进行了超长基线干涉测量(VLBI)观测，波长为3.5 mm 。将分阶段ALMA和GLT添加到GMVA显著提高了南北分辨率(大约4倍)和垂直于M87喷流方向的基线覆盖率。作者展示的M87结果图显示，其中一个三脊射流从空间分辨的射电核心出现，它看起来像一个微弱的环，在环的南北部分有两个增强亮度的区域。

图中图像最重要的特征是空间分辨率的无线电核心。根据 VLBI 阵列的标称分辨率，可以看到在北部和南部喷流轨道的底部有两个明亮的南北方向的发射区域。由于可见性振幅明显最小(null)，作者采用了新开发的成像方法，可以实现更高的角分辨率。基于成像分析和详细的模型拟合，作者发现厚环(宽度约为20 μas)优于薄环。

作者注意到，观测到的沿环状结构的强度分布的方位角不对称可能(至少部分)是由于非均匀(u, v)覆盖的影响，这也可以解释环中辐射的南北主导。此外，这种双重结构也可能标志着边缘增亮射流发射的南北脊的两个脚点，这是在更下游看到的。作者注意到，以前的GMVA观测(没有包括ALMA和GLT)的角度分辨率较低，不足以显示环喷流的联系，但在目前的图像中可以看到。

2018年4月14日至15日获得的3.5毫米高分辨率M87图像（图源自Nature ）

该研究报告了2018年在3.5毫米波长下获得的M87图像，显示紧凑的射电核心是空间分辨的。3.5 mm的外缘也比1.3 mm的外缘大。这个更大和更厚的环表明，除了引力透镜状的环状辐射外，吸积流的吸收效应也有很大的贡献。图像显示，边缘变亮的喷流与黑洞的吸积流相连。图像表明了中央超大质量黑洞附近的吸积流与喷流起源之间的联系。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05843-w

转自：“iNature”微信公众号

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