摘要：这个黑洞的正式名称为 M87（M87星号）*，更广为人知的名字是它的另一个编号 Pōwehi（这个名字源自夏威夷语，意为“ embellished dark source of unending creation”，即“ adorned fathomless

我们来详细探讨室女座（Virgo）星系团中著名的巨椭圆星系 M87 及其核心的那个改变了天文学的超大质量黑洞。

这个黑洞的正式名称为 M87（M87星号）*，更广为人知的名字是它的另一个编号 Pōwehi（这个名字源自夏威夷语，意为“ embellished dark source of unending creation”，即“ adorned fathomless dark creation”，中文常译为“辉煌黑暗的创造之源”）。

它之所以如此重要，是因为它在2019年4月10日成为了人类历史上第一个被直接拍摄到的黑洞。

一、M87星系简介

1.位置：位于室女座星系团，距离地球约 5500万光年。M87是一个巨大的椭圆星系，拥有多达数万亿颗恒星。

2.特点：M87以其从核心喷发出的、长达数千光年的巨大相对论性喷流而闻名。这个喷流是由星系中心黑洞的吸积过程产生的巨大能量所驱动的。

3.核心引擎：数十年来，天文学家通过间接证据（如恒星和气体的运动、巨大的喷流）推断其中心存在一个质量极其巨大的黑洞。事件视界望远镜（EHT）的成果最终证实了这一点。

二、M87*黑洞的关键数据

三、历史性的首张黑洞照片（2017年拍摄，2019年发布）

1.项目：事件视界望远镜（Event Horizon Telescope, EHT）

2.原理：EHT并非单个望远镜，而是一个由遍布全球的8个射电天文台组成的甚长基线干涉测量（VLBI） 网络。通过将这些望远镜同步，EHT形成了一个口径相当于地球直径的虚拟望远镜，从而获得了足够的分辨率来观测遥远黑洞的事件视界阴影。

3.照片解读：

我们看到的“发光环”并非事件视界本身（事件视界本身不发光且不可见）。

发光的是黑洞超强引力场中，围绕其高速旋转的炽热吸积盘气体。

中心的“黑暗阴影”区域，是黑洞的事件视界对背景发光气体造成的“遮挡”和引力透镜效应共同形成的，其大小约为事件视界本身的2.6倍。这个阴影证明了黑洞的存在。

这张照片是对爱因斯坦广义相对论的又一次辉煌验证，其观测结果与相对论预测的黑洞阴影几乎完全一致。

四、M87*的持续研究与新发现

自首张照片发布后，科学家们持续对M87*进行观测：

1.偏振光图像（2021年）：EHT发布了M87*在偏振光下的照片。偏振特性揭示了吸积盘磁场的结构和强度。这些磁场在驱动物质落入黑洞和形成巨大喷流的过程中扮演着关键角色。

2.“电影”与动态变化：尽管M87由于体积巨大，其变化周期以“年”为单位（相比之下，我们银河系中心的Sgr A变化以“分钟”计），但持续的观测旨在捕捉其吸积流随时间的变化，未来或许能合成出显示其动态过程的“电影”。

3.多波段协同观测：在EHT进行观测的同时，全球其他望远镜（从无线电、光学到X射线和伽马射线波段）也对M87进行了联合观测，旨在全面理解这个庞然大物从事件视界附近到巨大喷流末端的全部物理过程。

M87星系中心的超大质量黑洞 M87* (Pōwehi) 是：

1. 一个宇宙巨兽：拥有65亿倍太阳质量的惊人质量。

2. 一个历史的创造者：人类首张黑洞照片的主角，让科幻变成了科学现实。

3. 一个完美的实验室：为科学家检验极端引力条件下的物理定律（广义相对论、等离子体物理、磁场行为等）提供了独一无二的研究对象。

4. 一个持续探索的目标：关于它的吸积过程、喷流形成机制等诸多谜团，仍是当今天体物理学最前沿的研究热点。

它不仅是室女座星系团中的一个奇特天体，更是人类探索宇宙奥秘的一个里程碑。

来源：信行于波