黑洞形成（黑洞是什么样？）
2019年，天文学家们震惊了世界，他们宣布了一张史诗百思特网级的图片，照片中可以看到物资环绕着距离地球5500万光年的M87星系核心的超大质量黑洞旋转。天文学家们将地球周围的射电望远镜衔接起来，发明了“事件视界”望远镜，这是一个虚拟的、模仿了地球大小口径的望远镜，实现了这个惊人的观测。
更多的观测还显示，即使环本身的形状和大小相当稳固，黑洞周围的物资亮度仍然产生了变更。这些都有助于天文学家懂得物资进入黑洞的最后一跃前发百思特网生了什么。
M87星系有一股壮大的物资喷流从其中心黑洞喷发而出，喷流由即将落入黑洞的物资发生的伟大磁场供给动力。起源：NASA, ESA, 及 the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); 致谢: P. Cote (茨伯格天体物理研讨院) 及 E. Baltz (斯坦福大学)
通过无线电波可以观测到物资漩涡发出的光，它们远远超越我们的眼睛所能看到的规模。这种类型的光不是由物资发热发生的——尽管物资的确是令人难以置信的高温——而是因为物资中嵌入了强烈而庞杂的磁场。虽然这个图像令人震惊，但它并没有告知我们太多关于磁场的信息，磁场是驱动黑洞周围大批力学运动的力气。
但百思特网到今天，已经有三篇相干论文出版了。应用事件视界望远镜的数据，天文学家能够绘制出来自物资的偏振光，这是研讨磁场的症结。
M87星系中心超大质量黑洞周围物资的实际图像，显示了来自抛射物资的偏振光方向。这是由物资磁场造成的，它促成了大部分物资的抛射。起源：EHT
光可以被以为是一系列把能量从物体上带走的波。通常这些波的方向是随机的；如果你把它想象一根吉他弦，你可以拨动它，它会高低、左右，或向任何方向震撼。
然而，有些现象发出的波是整齐的——就像弹吉他时，弦都是程度振动的。以这种方法排列的光波称为偏振光。你们可能已经懂得过这个概念：从金属或玻璃上反射的光可以是偏振光。偏振光太阳镜有滤光片，滤光片中的分子都是朝一个方向排列的，这样当程度表面反射的偏振光透过太阳镜时，它就会被挡住。只有与分子对齐的偏振光能力通过。
等离子体中的磁场（一种从原子中剥离了一个或多个电子的气体）也能引起偏振光的发射。电子以接近光速的速度绕磁力线旋转，当它们旋转时，就会发出称为同步辐射的光。这种光在自旋方向上是偏振的，偏振的强度可以用来测量多种关于等离子体和磁场的现象。
黑洞周围的物资形成了一个圆盘，我们可以看成一个光环环绕着黑洞（黑洞远侧的圆盘是可见的，因为黑洞强烈的引力使它向上曲折并朝向我们围绕）。来自光环的偏振光与光环本身是平行的，这表明磁场从黑洞向边沿环绕着光环（这种磁场被称为极向场，我认为很有趣）。
测量这种极化显示黑洞邻近的磁场相当强，实际上磁场有助于将物资坚持在圆盘中的内边沿，并暂时减缓部分物资落入黑洞。他们测量了物资落入黑洞的速率，大概是每年0.0003-0.002的太阳质量。这听起来可能不算多，但事实上，这意味着在这个规模的上限，黑洞每年要多消费两颗木星的物资。
或者，你偏向这样的描写：黑洞一天两次吞入相当于地球的物资。
（突然惊惶并且尖叫着原地跑圈）
这是非常惊人的。他们还发明磁场的强度大约是1-30高斯，或者说大约是地球磁场强度的2到60倍。听起来可能不算多，但它的作用规模很广，至少有几千亿公里。磁场的威力也非常伟大。
武仙座A是一个相对较近的运动星系的例子，它的中心有一个黑洞，吞噬物资同时喷射出大批的辐射和物资。图源：NASA, ESA, S. Baum and C. O'Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
事实上，像这样的黑洞可以把物资和能量的光束发射到远离星系盘的处所，天文学家称之为喷流，这些喷流非常壮大，可以延长数十万光年，远远大于全部星系。这种喷流的能量简直让人震惊；光是喷流物资的动能（它的活动能量和使它加速所需的能量）就可以是太阳发出能量的数十亿倍！
我们知道这些是磁性现象，是由吸积盘的内部磁场扭曲成龙卷风一样的漩涡引起的，但不清晰这是怎么产生的。通过测量黑洞邻近的磁场特征，天文学家将深刻懂得这些奇异而恐怖的壮大特征。M87有这样的喷流（由于相对论效应，我们只看到一个大致朝向我们的喷流），新的研讨中也对它进行了剖析。
M87超大质量黑洞的放大图片（从上到下）：哈勃的图像出现了全局景观；ALMA天文台观测显示，全部喷流中都有偏振光；VLBA显示了内部喷流中的偏振光，而事件视界望远镜观测到了黑洞吸积盘中的偏振光。图源：EHT Collaboration; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et al.; NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); VLBA (NRAO), Kravchenko et al.; J. C. Algaba, I. Mart-Vidal
测量光的偏振是一个极其艰苦和艰难的进程，这就是为什么这些观测成果现在才颁布的原因；剖析这些数据所花的时光要比制造我们两年前看到的图像长得多。但是这些数据中包括的信息值得付出尽力和期待。
对我来说，这个特别黑洞的实际数据和机制，尽管非常酷，但并不是最有价值的。真正有价值的是我们知道了自己能做到这一点。这是一项非常艰苦且有首创性的工作，但它是可以做到的。还有更多的黑洞可以通过这样的方法研讨，包含人马座A，这个银河系中心400万太阳质量的庞然大物。我们可能须要更大、功效更强的射电望远镜，还可能须要更壮大的盘算机处置才能。但现有的观测表明，这是一个技巧问题、一个能解决的工程问题，而不是物理问题。
我们可以窥视数百万光年之外的物资，筛选特定种类的光，并应用这些信息更好地懂得一个65亿倍太阳质量的黑洞对现实空间构造的影响。我以为这是非常值得知道的。