本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
关于黑洞，长期以来存在着许多未解之谜，其中一个尤其令人惊讶：它们是如何进食的？ 与黑洞提出的许多谜题不同，这个问题似乎如此简单：你的意思是说我们不知道物质是如何落入黑洞的吗？
当你不再将黑洞视为宇宙吸尘器（它们不是）并开始将它们视为天体物理学物体（在许多情况下）它们遵循与恒星和行星相同的轨道规则时，这个问题就变得有意义了。地球不会掉进太阳。 同样，在所有条件相同的情况下，在安全距离围绕黑洞运行的物体应该会沿着其路径平静且无限期地航行。 然而，我们知道物质一直在落入黑洞，因为当物质落入时，其引力能会转化为电磁辐射——光——黑洞因此发光。
这里有另一种思考这个问题的方式。“黑洞具有强烈的引力，但它们试图将所有物质都挤压到这个小体积中，”事件视界望远镜 (EHT)主任谢普·多尔曼 (Shep Doeleman) 说。“没有太多方法可以做到这一点。 你压缩气体，它就会升温。 将所有这些气体都考虑在内，它正流向事件视界 [黑洞的边界] 并越来越近，它变得越来越热，并且想要飞走。 说服所有这些气体穿过事件视界并非易事。”
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EHT 的天文学家今天在《科学》杂志上发表了结果，表明磁场对于这一过程至关重要。 在 2013 年进行的观测中，天文学家在银河系中心一个名为人马座 A* 的 400 万太阳质量的巨型黑洞的事件视界附近发现了有序的磁场。
以下是该过程似乎如何运作的。 当物质围绕黑洞旋转时，它会形成一个扁平的薄饼状结构，称为吸积盘。 这种气体，就像宇宙中几乎所有的气体一样，都被磁化了，并且随着吸积盘的形成，磁场线会穿过它。 但是吸积盘是一个剧烈的地方，气体温度达到数十亿度，并且以接近光速的速度运行。“当吸积盘被差异自转撕裂时，磁场会在周围跳动，”哈佛-史密森天体物理学中心 EHT 博士后、新论文的第一作者迈克尔·约翰逊 (Michael Johnson) 说。 这种拉伸和跳动会在吸积盘中产生湍流，从而产生摩擦力——而摩擦力会拖拽原本会继续不受干扰地运行的物质。 通过这个过程，吸积盘变成了一个注定要从我们的宇宙中流失的物质漩涡。
自 1970 年代中期以来，这个基本图景以各种形式存在，但在事件视界望远镜将三架射电望远镜对准银河系中心之前，这些磁场从未被直接观测到。
EHT 使用一种称为甚长基线干涉测量法的技术，科学家们在地理位置遥远的望远镜处收集数据，然后稍后将其组合起来，从而模拟更大的望远镜的作用。 参与此次观测的每个站点——毛纳基亚山上的亚毫米波阵列 (SMA)和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜 (JCMT)*； 加利福尼亚州的毫米波阵列联合研究 (CARMA)； 以及SMT 望远镜，位于亚利桑那射电天文台——都配备了观测两种偏振光的能力。 通过复杂的互相关过程，天文学家分离出了具有明显偏振特征的光——证明在黑洞的直接环境中，存在着强磁场，其中一些高度有序，另一些则混乱，这些光就起源于此。 这是一个重大的首次——直接探测到长期以来被推测存在于天体物理黑洞的一些最大谜团核心的磁场。
理论家如何解释这些观测结果将非常有趣。 更有趣的是，随着 EHT 从 2013 年使用的三个站点阵列扩展到八个站点以上的地球跨越望远镜网络，EHT 会收集到什么样的结果——包括详细的地图和图像。 关于这些努力的更多信息将在另一篇文章中介绍。
*在本文的原始版本中，我忽略提及詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜 (JCMT)的参与。 我深感抱歉。 这种遗漏尤其糟糕，因为只有通过同时使用亚毫米波阵列和 JCMT（每架望远镜记录一种偏振），毛纳基亚山上的天文学家才能够观测到两种偏振。 所以：虽然说参与这项实验的每架望远镜都记录了两种偏振是不正确的，但说每个站点都记录了两种偏振是正确的。