“以前我们在不同的图像中同时看到了黑洞和喷流，但现在我们在新波长下拍摄了黑洞及其喷流的全景照片，”上海天文台的 Ru-Sen Lu 说，中国科学院马克斯·普朗克研究小组组长。周围的物质被认为在吸积过程中落入黑洞。但没有人直接对它成像。“我们之前看到的环是在 3.5 mm 观察波长处变大变厚。这表明落入黑洞的物质会产生额外的辐射，现在可以在新图像中观察到。这让我们对黑洞附近的物理过程有了更完整的了解，”他补充道。

天文学家首次拍摄到黑洞的阴影和强大的射流

ALMA 和 GLT 参与 GMVA 观测以及由此带来的洲际望远镜网络分辨率和灵敏度的提高，使得首次在 3.5 毫米波长下对 M87 中的环状结构成像成为可能。GMVA 测得的环直径为 64 微弧秒，相当于宇航员在月球上回望地球时看到的小型(5 英寸/13 厘米)自拍环形灯的尺寸。根据对该区域相对论等离子体发射的预期，该直径比事件视界望远镜在 1.3 毫米处观察到的直径大 50%。

“通过将 ALMA 和 GLT 添加到 GMVA 观测中，成像能力大大提高，我们获得了新的视角。我们确实看到了我们从早期 VLBI 观测中了解到的三脊射流，”马克斯普朗克研究所的 Thomas Krichbaum 说波恩的射电天文学 (MPIfR)。“但现在我们可以看到射流是如何从中央超大质量黑洞周围的发射环中出现的，我们也可以在另一个(更长的)波长下测量环的直径。”

M87 发出的光是由高能电子和磁场之间的相互作用产生的，这种现象称为同步辐射。在 3.5 毫米波长下进行的新观察揭示了有关这些电子的位置和能量的更多细节。他们还告诉我们一些关于黑洞本身的性质：它不是很饿。它以低速率消耗物质，仅将一小部分物质转化为辐射。中央研究院天文与天体物理研究所的 Keiichi Asada 解释说：“为了了解更大更厚环的物理起源，我们不得不使用计算机模拟来测试不同的场景。结果，我们得出结论，更大范围的环与吸积流有关。”

日本国家天文台的 Kazuhiro Hada 补充道：“我们在数据中还发现了一些令人惊讶的事情：靠近黑洞的内部区域发出的辐射比我们预期的要宽。这可能意味着不仅有气体落入其中. 也可能有风吹出来，导致黑洞周围出现动荡和混乱。

进一步了解 Messier 87 的探索并未结束，因为进一步的观察和一系列强大的望远镜继续解开它的秘密。“未来在毫米波长下的观测将研究 M87 黑洞的时间演化，并提供黑洞的多色视图以及射电光下的多色图像，”韩国天文学和空间科学研究所的 Jongho Park 说。

这项研究利用了全球毫米波 VLBI 阵列 (GMVA) 获得的数据，该阵列由马克斯普朗克射电天文学研究所 (MPIfR)、射电天文学研究所 (IRAM)、昂萨拉太空天文台 (OSO) 运营的望远镜组成、Metsähovi 射电天文台 (MRO)、Yebes、韩国 VLBI 网络 (KVN)、绿岸望远镜 (GBT) 和甚长基线阵列 (VLBA)。

ALMA 的建设和运营由 ESO 代表其成员国领导;由联合大学 (AUI) 代表北美管理的国家射电天文台 (NRAO);日本国家天文台(NAOJ)代表东亚。联合ALMA天文台(JAO)对ALMA的建设、调试和运行进行统一领导和管理。

格陵兰望远镜 (GLT) 的改造、重建和运行由中央研究院、天文与天体物理研究所 (ASIAA) 和史密森尼天体物理天文台 (SAO) 牵头。

格林班克天文台 (GBT) 和国家射电天文台 (VLBA) 是国家科学基金会的主要设施，根据联合大学公司的合作协议运营。

这些数据在马克斯·普朗克射电天文学研究所 (MPIfR) 进行了关联，该研究所还运营着全球毫米波 VLBI 阵列 (GMVA)。