2019年，人类首次“看见”了黑洞——M87星系中心那个质量相当于太阳65亿倍的庞然大物。7年后，中国科学家领衔的国际团队，让这个黑洞接受了一次前所未有的高精度“光谱体检”。相关成果于2026年7月20日发表在国际天文学期刊《天体物理学杂志快报》上，标志着黑洞研究从“拍照片”正式迈入了“做诊断”的新阶段。
从“单一颜色”到“多频联诊”
过去，我们获得的黑洞图像都是单一频率下的“黑白照片”，反映的是辐射的粗略空间结构。但就像医生不能仅凭一张X光片诊断所有疾病一样，天文学家需要更丰富的信息来解析黑洞周围的物理环境。来自中国科学院上海天文台的路如森、赵杉杉团队，利用2018年事件视界望远镜（EHT）和全球毫米波VLBI阵列（GMVA）的观测数据，对M87黑洞同时进行了1.3毫米和3.5毫米两个波段的成像，并首次将它们联合分析，绘制出了首张空间分辨率的黑洞事件视界尺度谱指数图像。
一份揭示“通透”程度的高精度报告
谱指数是衡量天体辐射在不同频率下强度变化的关键指标，它就像一个“透光率”标签，告诉我们黑洞周围不同位置的物质是“稠密难透”还是“稀薄通透”。研究团队发现，黑洞周围的辐射性质并非一成不变，而是随着距离黑洞中心的远近发生显著变化。在靠近黑洞中心的区域，谱指数为正，这意味着辐射被周围的等离子体大量吸收，难以向外传播；而随着距离增加，谱指数逐渐下降并转为负值，表明辐射区域变得“通透”，光线更容易穿过。
尤为关键的是，这个“由暗转明”的转折点，恰好发生在距离黑洞中心约30微角秒的位置——这与之前3.5毫米波段观测到的环状结构尺度完全一致。这一发现有力地证明，黑洞图像中标志性的“甜甜圈”光环，不仅反映了辐射的形态，更与视界附近等离子体的物理状态密不可分，为理解黑洞如何“进食”（吸积流）以及如何“吐息”（喷流）提供了全新的观测线索。
从“看见”到“读懂”，中国智慧引领新跨越
“此前发布的单一频率图像，让我们看见了黑洞的轮廓；而这次的双频联合分析，让我们开始读懂它背后的物理本质。”路如森研究员如是说。这份独一无二的“光谱体检报告”，不仅验证了现有的黑洞理论模型，更揭示了此前从未被观测到的精细物理过程。它就像一把钥匙，打开了通往黑洞内部物理世界的大门，让人类对宇宙中最极端天体的认知，又向前迈出了坚实的一大步。
