证据证实了黑洞的旋转

　　M87星系中心的超大质量黑洞，因第一张黑洞阴影的照片而闻名，又创造了另一个第一:从黑洞射出的喷流已被证实是摆动的，这为黑洞在旋转提供了直接的证据。

　　超大质量黑洞是比太阳重数十亿倍的怪物，会吞噬周围的一切，包括光。由于没有信息可以从黑洞中逃脱，因此很难对其进行研究。从理论上讲，我们能测量的性质很少。一个可能被观测到的特性是自旋，但由于涉及到的困难，还没有直接观测到黑洞的自旋。

　　为了寻找黑洞旋转的证据，一个国际团队分析了M87星系20多年来的观测数据。这个星系位于室女座方向5500万光年外，拥有一个比太阳大65亿倍的黑洞，2019年事件视界望远镜(EHT)第一次拍摄到黑洞阴影的就是这个黑洞。已知M87中的超大质量黑洞有一个吸积盘，它向黑洞提供物质，还有一个喷流，物质以接近光速的速度从黑洞附近喷射出来。

　　研究小组分析了东亚VLBI网络(EAVN)、甚长基线阵列(VLBA)、KVN和VERA联合阵列(KaVA)以及东亚至意大利近全球(EATING) VLBI网络收集的170个时间框架的数据。全球总共有20多台射电望远镜参与了这项研究。

　　结果表明，吸积盘和黑洞自旋之间的引力相互作用导致喷流的底部摆动或进动，就像太阳系内部的引力相互作用导致地球进动一样。研究小组成功地将喷流的动力学与中心超大质量黑洞联系起来，为黑洞确实在旋转提供了直接证据。喷流的方向以11年的岁差变化约10度，与日本国家天文台(NAOJ)的ATERUI II进行的理论超级计算机模拟相匹配。

　　“我们对这一重大发现感到非常兴奋，”论文的第一作者崔玉珠(Yuzhu Cui)说，她总结了自己在NAOJ读研究生时开始的研究，之后以博士后研究员的身份来到浙江实验室。“由于黑洞和圆盘之间的偏差相对较小，岁差周期约为11年，因此积累20多年来追踪M87结构的高分辨率数据和彻底的分析是获得这一成就的必要条件。”

　　NAOJ的Kazuhiro Hada博士解释说:“在EHT成功成像这个星系的黑洞之后，这个黑洞是否在旋转一直是科学家们关注的中心问题。”“现在预期已经变成了确定性。这个巨大的黑洞确实在旋转。”

　　东亚VLBI网络活动星系核科学工作组协调员、Kogakuin大学的Motoki Kino博士说:“这是一个令人兴奋的科学里程碑，通过来自世界各地45个机构的国际研究小组多年的联合观测，终于揭示了这一点。”“我们的观测数据完美地符合简单的正弦曲线，为我们对黑洞和射流系统的理解带来了新的进展。”