【新唐人北京時間2025年09月18日訊】黑洞一直是宇宙中最神祕的天體之一，它們是引力極強的區域，連光都無法從中逃脫。2019年，人類歷史上首次捕捉到黑洞的真實圖像，位於M87星系中心的超大質量黑洞M87*。這個黑洞的質量相當於65億個太陽，距離地球約5500萬光年。那張著名的「橙色甜甜圈」圖像震驚全球，讓我們第一次窺見黑洞的「影子」。

過去，黑洞被戲稱為「禿頭」（源於「無毛定理」，即no-hair theorem），因為理論上它們只具備質量、自旋和電荷三個基本屬性，看起來「光禿禿」毫無多餘特徵。然而，最近事件視界望遠鏡（EHT）項目發布的最新圖像顛覆了這一印象：M87*周圍的磁場極化模式在短短幾年內發生了劇變，甚至出現反轉。這些觀測揭示，黑洞環境遠非靜態，而是充斥著磁場和等離子體的「毛髮」，讓黑洞變得生動而複雜。

要理解這些變化，首先得認識EHT。它並非一台孤立的望遠鏡，而是全球多家射電望遠鏡組成的網絡，利用「甚長基線干涉」技術，合成出一個直徑相當於地球的虛擬巨眼。這項技術讓科學家能精確觀測黑洞事件視界（黑洞的「不可逾越邊界」）附近的微妙細節。EHT曾在2017年、2018年和2021年多次鎖定M87*，而2021年的觀測更添助力：新增了亞利桑那州的基特峰望遠鏡和法國的NOEMA陣列，大幅提升了圖像分辨率和靈敏度。這些升級首次讓科學家清晰捕捉到黑洞射流的基部，一種從黑洞旋轉軸心噴射出的高速粒子流。

EHT的強大不止於靜態快照，它還能測量光的「極化」。極化是什麼？簡單來說，光是一種電磁波，當它穿越強磁場時，會像被「擰轉」一樣改變振動方向。通過分析這些極化模式，科學家能「讀懂」黑洞周圍等離子體（一種超高溫電離氣體）的磁場結構。這些磁場宛如黑洞的「頭髮」，調控著物質的命運：是螺旋落入黑洞，還是被猛力噴射而出。

新圖像揭示，M87*的極化模式從2017年至2021年經歷了顯著演變：2017年磁場以一種方向螺旋流動，2018年趨於平穩，到2021年竟完全反轉，螺旋方向徹底顛倒！這種「翻轉」完全出人意料，因為黑洞環境本被視為相對穩定的「死區」。但現實證明，這裡是動態而混亂的戰場，磁場在不斷重塑。

為什麼會出現這種翻轉？科學家推測，這可能是內部磁場結構與外部干擾（如磁化氣體層造成的「法拉第旋轉」）共同作用的結果。這種變化表明，黑洞周邊的等離子體環並非靜止，而是持續演化，深刻影響黑洞的「進食」方式，吞噬物質的同時，也在釋放能量。更令人振奮的是，黑洞「影子」的尺寸歷年保持不變，這再次有力印證了愛因斯坦廣義相對論的預言。

此外，新觀測還首次鎖定射流的基部。這個射流是由強大磁場引導的粒子束，以接近光速從黑洞兩極噴涌而出。它不僅是黑洞「吐息」能量的管道，還可能重塑整個宿主星系。通過EHT的「鷹眼」，科學家終於看清射流如何從事件視界邊緣起源。

極化翻轉進一步暗示，黑洞周邊充斥湍流，磁場在此扮演「指揮官」角色，調控物質流動與能量爆發。這不僅解釋了黑洞如何驅動星系演化，還觸及宇宙整體結構的謎題。例如，射流注入的巨量能量能抑制新恆星誕生，幫助我們理解為何M87這樣的巨型橢圓星系規模龐大卻星光稀疏、相對「寧靜」。

EHT項目仍在加速升級，包括格陵蘭望遠鏡和詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠鏡的優化。未來觀測有望帶來更銳利的圖像，甚至實時「視頻」般的動態記錄。科學家們感慨，每一次掃描都如拼圖新塊，逐步拼出黑洞物理學的全貌。隨著這些「頭髮」的祕密逐步揭開，黑洞不再是遙遠的「怪物」，而是我們觸手可及的宇宙舞者。

（記者李思文綜合報導/責任編輯：林清）