人类首张M87*黑洞照片“甜甜圈”环状结构获独立验证!
2019年那张人类首张黑洞照片,主角是M87星系中心的超大质量黑洞M87*。它距离地球约5500万光年,质量约为太阳的65亿倍,照片里亮环围着暗区,被大家叫作“甜甜圈”。
但这张图一直有个技术疑问:射电望远镜阵列的数据很稀疏,地球各地望远镜之间又隔着大气、仪器误差,图像到底有多少是真实结构,有多少是算法“补出来”的?2022年前后,就有研究者提出,环状结构可能受到成像方法、视野设置或数据采样偏差影响。
这次澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)团队做的,不是重新拍黑洞,而是用公开原始数据做了一次独立复核。论文第一作者是Samuel Lai,合作者包括Nithyanandan Thyagarajan等人,论文于2026年11月11日在线发表于《自然》。
他们开发的新算法叫GenDIReCT。简单说,传统方法常把望远镜两两配对处理数据,而新方法改用“闭合三站”组合,也就是把三台望远镜的数据放在一起做闭合不变量计算。这样做的直观好处是,能更有效地抵消大气扰动和仪器校准带来的误差。
另一个容易被忽略但很关键的点是:他们用与天文无关的图像训练AI模型,避免算法“提前知道黑洞应该长什么样”。这就减少了“想要环形,就更容易看到环形”的风险。
研究人员把2017年、2018年和2021年的EHT公开观测数据分别输入新算法。结果很一致:M87*稳定呈现出一个紧凑的环状结构,环直径约42.2微角秒,对应黑洞质量约65亿倍太阳质量,和此前EHT结果及其他独立测量基本吻合。
这意味着什么?它说明“甜甜圈”不是某一种特定图像处理流程偶然产生的产物,而是能在不同算法、不同年份数据下稳定复现的结构。换句话说,这张照片的环状特征,更可信地来自黑洞周围被引力弯曲、红移后的辐射,而不是单纯的数据处理假象。
不过也要说得清楚:这项研究主要解决的是“环状结构是否可靠”的问题,并不等于把所有黑洞相关问题都终结了。比如黑洞周围磁场如何变化、喷流如何产生、黑洞自旋具体是多少,仍需后续更高分辨率、更多波段、更长时间序列的观测来继续研究。
对普通人来说,可以把它理解成:同一盘底片,交给另一套独立方法冲洗,洗出来的关键轮廓仍然一样。科学上,这种“换方法也能复现”的证据,比单纯重复发布同一张图更有说服力。
科学观测图|人类首张 M87* 黑洞观测照片,事件视界望远镜(EHT)合作组供图,新闻科普引用
