在宇宙的深邃之处，科学家们的探索从未停歇。近日，关于人类首次拍摄到的黑洞——位于M87星系（也被称为室女座A星系）中心的黑洞M87*，有了令人兴奋的新发现。
事件地平线望远镜（EHT）合作组织曾在2019年震撼发布了M87*的图像，这是基于2017年及之前的世界望远镜数据绘制的，标志着人类首次目睹了黑洞的真容。如今，EHT团队基于2018年的观测数据，进行了深入的再分析，揭示了黑洞周围等离子体环境的更多奥秘。
最新的分析报告显示，围绕M87*的发光环的最亮部分发生了偏移。科学家们认为，这很可能是由旋转气体（即吸积盘）中的湍流造成的。通过对比2017年和2018年的观测数据，科学家们确认了这一偏移现象，并指出黑洞的旋转轴偏离了地球的方向，一年内大约移动了30度。
为了更直观地理解这一现象，科学家们展示了2017年和2018年拍摄的M87*的EHT图像，以及与之对应的广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟图像。这些图像显示，黑洞周围的发光环在一年中发生了显著的偏移。
台湾师范大学的助理教授蒲弘毅表示：“黑洞吸积环境是湍流和动态的。由于我们可以将2017年和2018年的观测结果视为独立的测量结果，因此我们可以从全新的视角来约束黑洞周围的环境。”
2018年的观测结果再次证实了2017年首次捕捉到的发光环的存在，其直径约为43微角秒，这与科学家们之前预测的该黑洞具有65亿太阳质量的理论高度一致。光环最亮的区域逆时针偏移了30度，这一移动被认为是黑洞周围吸积盘湍流的自然结果。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的博士候选人阿比舍克·乔希解释说：“在我们最初对2017年观测结果的理论解释中，我们预测最亮区域很可能会发生逆时针方向移动。如今我们非常高兴地看到，2018年的观测结果证实了这一预测！”
黑洞环底部最亮的事实也揭示了黑洞自旋的方向。康塞普西翁大学的博士后研究员比迪莎·班迪奥帕德亚补充道：“2018年最亮区域的位置也加强了我们之前在2017年观测中对黑洞方位的解读：黑洞的旋转轴正指向远离地球的方向！”
为了更深入地研究这些差异，研究小组还利用新开发的大量超级计算机生成的图像库（比用于解释2017年观测数据的图像库大三倍）对吸积模型进行了评估。他们发现，由于湍流变率相对较高，气体在沿着黑洞旋转的相反方向流动时，更有可能与多年观测结果相吻合。阿姆斯特丹大学的博士生莱昂·索萨潘塔·萨拉斯解释说：“当气体从远处螺旋状进入黑洞时，它既可以沿着黑洞旋转的相同方向流动，也可以沿着相反的方向流动。我们的研究发现，后一种情况更有可能与多年观测结果相吻合。”
据悉，对M87以后年份（2021年和2022年）的EHT数据的分析已经在进行中，有望提供更深入的统计约束，以了解M87黑洞周围湍流的性质。M87星系中心的黑洞M87*是迄今为止人类观测到的最著名的黑洞之一，其质量巨大，约为65亿太阳质量，位于M87星系的核心区域，向外延伸有一条5000光年长的喷流。由于其极端的引力和独特的物理环境，M87*成为了天文学家们研究黑洞物理和宇宙学的重要对象。
