黑洞偏振照片细节升级，是如何拍摄的？能否解开黑洞喷流之谜？

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曾发布过人类首张黑洞照片的由多国科学家组成的视界面望远镜团队再度联合召开发布会，发布首张由视界面望远镜阵列拍摄到的黑洞偏振照片，照片中的M87星系中心黑洞的吸积盘犹如甩起一头柔顺的秀发，柔美而让人迷惑：这是啥？为何能解开黑洞喷流之谜？

这个萌翻网友的橙红色甜甜圈其实是围绕在黑洞周围的吸积盘，里面的等离子体绕着中心黑影处的黑洞高速旋转着。由于多普勒频移效应，向我们靠近的半圈（上半部分）与远离我们的半圈（下半部分）就产生了强烈的明暗的光效。

而图中这一缕缕犹如秀发般的线条，其实是反映了是黑洞吸积盘上说发出光子的偏振方向。

什么是偏振？

那么问题来了，偏振是啥？为啥会有偏振？说起偏振，很多人一定都有接触过，那就是电影院里的3D电影，它的原理就是利用了光的偏振，两种互相垂直的偏振光播放不同视角的两个画面，然后被两块互相垂直的偏振镜片过滤后，我们的左右眼就只能看到其中一个偏振的画面，由于这两个画面是由不同的视角拍摄的，合成的画面存在景深，就使我们的大脑脑补出立体的画面。

“道理我都懂，但是偏振究竟是个啥？”偏振其实就是电磁波的振动方向，光是一种电磁波，是互相垂直并交替变化的电场和磁场光速向外传播，三者皆彼此互相垂直，也就是电场方向、磁场方向和传播方向均互相垂直。其中电场的方向就是偏振方向。如下图：

M87中心黑洞的偏振是如何产生的？

在自然界中，自然光源发出的可见光一般都是自然光，属于非偏振光，没有特定的偏振方向，不过当非偏振光经过特定表面产生反射时，频率较低的同时有时会变成偏振光，但是问题来了，黑洞的吸积盘是直接发光传播到我们视界面望远镜里的，并没有经过二次反射，它为什么会产生偏振光？答案就是黑洞那强大的磁场！

黑洞那强大的磁场又是如何产生？

当黑洞周围的气体落入高速自旋的M87星系中心黑洞过程中，会绕着黑洞高速旋转形成一个气体盘，期间内层气体与外层气体由于速度差发生摩擦从而产生高温，高温导致吸积盘上的气体发生电离，变成游离的带电粒子，成为一个等离子体盘。高速旋转的等离子体就产生了强大的磁场。而强大的磁场就产生了极化的电磁波，也就是偏振光。

黑洞的偏振照片如果拍摄？

虽然吸积盘产生的强度磁场能使电磁波产生特定偏振，但其实此次捕获的偏振只占整体辐射的10%不到。这是由于多种因素导致的，包括了望远镜的分辨率，如果没有足够分辨率，不同方向的偏振光就会叠加在一起导致无法分辨偏振信息。另外距离视界较近的部分由于引力红移导致较为暗弱，偏振度也较低。还有一种称为法拉第旋转效应也会导致偏振光在在磁化介质中发生旋转从而丢失偏振信息。不过这种旋转效应的影响会随着偏振光频率的增加而减弱，由于视界面望远镜采样的是在射电波段里频率相对较高的毫米波，波长仅为1.3毫米，因此得以保存足够的偏振信息，而有效基线相当于地球直径的视界面望远镜干涉阵列为拍摄提供了足够的分辨率，使这张偏振图片最终得以成像。

那么具体是怎么拍摄呢？既然要拍摄偏振光，自然要使先获其不同偏转角下的画面，然后根据不同偏转角获得的画面绘制出偏转角变化的曲线，最终呈现出来就是图一的效果。但实际上这次的偏振光信息是拍摄第一张黑洞照片时获得的，并不是专门重新拍摄，而是通过后期的偏振校对获得偏振信息，参与偏振校对的三个工作组分别用不同方式得到非常一致的偏振图像，最终获得这张照片。至于具体偏振校对的方法，好像并没有说……

获得黑洞吸积盘偏振信息有何意义？或能解开黑洞喷流形成之谜

吸积盘射电信号里的偏振信息包含了黑洞磁场的信息，是科学家用以研究5500光年外的黑洞强大磁场的重要资料。M87星系中心黑洞有一个非常知名的天文景观，就是它喷出的长达数千光年的高速喷流。

这种被称为相对论性喷流汇集成一束异常集中的射流以接近光速的速度被喷射出去，科学家一直对这种黑洞喷流的形成机制不太确定，目前主流的理论解释是黑洞吸积盘产生的强大磁场，在高速旋转中缠绕的磁力线使流向两极的等离子体集中成一束狭小的喷流。而通过偏振信息对黑洞磁场的研究将有助于科学家研究确认或修正关于黑洞喷流形成和演化的相关理论。

（以上图片来源于网络，如有侵权请联系删除）

是通过一些专业的摄像进行拍摄的，而且这样的拍摄并不能够解答出这个谜团，这个问题也有待解决。

黑洞是运用特殊的仪器拍摄的。在未来黑洞的秘密是可以被解开的，因为科技越来越发达

这张照片是由视界面望远镜阵列拍摄的首张黑洞照片，仅凭一张照片只能有助于这方面的研究，很难解开黑洞的喷流之谜。

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昭阳区18453696034： 黑洞照片怎么拍的?？
甄蚂奥贝： 黑洞“照片”实际上是用事件视界望远镜拍摄的黑洞阴影.黑洞有强大的引力,在一定范围内连光线都无法逃脱,光线不能逃脱的临界范围被称为黑洞半径或者“视界面”...

昭阳区18453696034： 黑洞照片是怎么拍的 - ？
甄蚂奥贝： 黑洞现在无法被拍摄出来,有关它的照片现在只是科学家们用计算机模拟出来的或者是想象出来的. 有关黑洞的说法有很多种,现在较为流行的说法是这样的:黑洞它是由超新星爆炸而来,超新星是比太阳大几百倍甚至几万倍更大的恒星,当超新星达到它的寿命时,这时超新星就会在瞬间发生大爆炸,此时的超新星表面的物质就被喷散出来,最后剩下超新星的内核,它的内核可能只有几毫米的半径,但它的质量却是其大无比,这样的内核甚至可以吞噬比它大很多很多倍的星体,当光在黑洞表面穿过时,有时光会发生弯曲,有时光也逃不出黑洞. 现在我不能回答你黑洞是不是会吐东西出来,但我想不久的将来,当我们的科学技术日益成熟时,我想你那时会知道答案的.

昭阳区18453696034： 银河系中心黑洞照片是怎么拍的? - ？
甄蚂奥贝： 2022年5月12日公布的这张银河系中心黑洞照片与2019年所拍摄的M87的照片非常类似,都是利用全球8个不同的毫米波望远镜,或者简称为event horizon telescope来拍摄的. 这个庞大的望远镜组合分别为:位于智利的ALMA(Atacma Large ...

昭阳区18453696034： 国际上怎么拍摄黑洞照片? ？
甄蚂奥贝： 要对黑洞成像,必须要包管千里镜足够灵敏,能分辨的细节足够小,从而能包管看获得和看得清.知足这些前提,最好的对象莫过于1967年出现的甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry, VLBI)技巧,而这个技巧,在“事件远界望远镜”中得以充分利用,从而拍摄出黑洞的照片.

昭阳区18453696034： 为什么给黑洞拍照需要那么长时间? - ？
甄蚂奥贝： 这个和在暗光条件下,拍摄照片的原理一样.因为光线特别的弱,增加底片的曝光时间,可以获得更高的成像质量.由于黑洞距离特别远,信号特别微弱,要很长的曝光时间,才有可能获得更佳的成像质量.

昭阳区18453696034： 科学家们是怎样给黑洞拍照的 - ？
甄蚂奥贝： 没有人可以从黑洞里面出来.黑洞是一个类似于星球的东西,其质量与体积之比极大,从而产生了巨大的磁场,其引力之大,可以使任何物体无法脱离.黑洞的第二宇宙速度已经超过了光速,也就是说,光照射到黑洞以后都无法反射出来,所以我们看到的黑洞是一片漆黑的.关于黑洞的各种说法都是科学家们的大胆假设,目前还没有人可以证实呢.

昭阳区18453696034： 黑洞的照片是怎样弄到的 - ？
甄蚂奥贝： 物质进入黑洞视界时释放出的能量是以X射线的形式向外界辐射.所以,通过对X射线信号观测(如钱德拉望远镜)发现强烈的X射线源,即疑似黑洞.这时可以根据引力作用通过对周边天体的运动规律进行分析判断.所以你说的黑洞照片,如果不是电脑模拟的图像,那一般就是X射线波段拍摄到的明亮光源.

昭阳区18453696034： 黑洞是怎么形成的?？
甄蚂奥贝： 像宇宙万物一样,恒星也会衰老死亡.一些大质量恒星在核聚变反应燃料耗尽时,内... 人类有史以来的第一张黑洞照片是如何拍摄的,记者为您揭秘整个过程.认识黑洞理...

昭阳区18453696034： 第一幅黑洞照片是用什么相机拍摄的?？
甄蚂奥贝： 是天文学家动用了全世界八座毫米波/亚毫米波射电望远镜拍摄的.在2019年4月10日,天文学家宣布人类首次直接拍摄到黑洞照片,这张照片中的黑洞看起来像一个甜甜圈...

昭阳区18453696034： 人类首次公布黑洞照片,就是这几天.那么以前看到的黑洞照片是怎么来的 - ？
甄蚂奥贝： 以前的照片都是根据数据模拟出来的图片. 因为外面的太空距离咱们实在是太遥远了,具体的真实景象,其实更本无法描绘出来的. 宇宙的广阔远远超过我们现在人类的认知,就算是现在最新公布的这种黑洞照片.也是技术的,再一次更新而已. 具体黑洞到底是个什么样子,说真的,凭借人类现在的手段根本是观测不到的.