本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
關於黑洞，長期以來存在著許多未解之謎，其中一個尤其令人驚訝：它們是如何進食的？ 與黑洞提出的許多謎題不同，這個問題似乎如此簡單：你的意思是說我們不知道物質是如何落入黑洞的嗎？
當你不再將黑洞視為宇宙吸塵器（它們不是）並開始將它們視為天體物理學物體（在許多情況下）它們遵循與恆星和行星相同的軌道規則時，這個問題就變得有意義了。地球不會掉進太陽。 同樣，在所有條件相同的情況下，在安全距離圍繞黑洞執行的物體應該會沿著其路徑平靜且無限期地航行。 然而，我們知道物質一直在落入黑洞，因為當物質落入時，其引力能會轉化為電磁輻射——光——黑洞因此發光。
這裡有另一種思考這個問題的方式。“黑洞具有強烈的引力，但它們試圖將所有物質都擠壓到這個小體積中，”事件視界望遠鏡 (EHT)主任謝普·多爾曼 (Shep Doeleman) 說。“沒有太多方法可以做到這一點。 你壓縮氣體，它就會升溫。 將所有這些氣體都考慮在內，它正流向事件視界 [黑洞的邊界] 並越來越近，它變得越來越熱，並且想要飛走。 說服所有這些氣體穿過事件視界並非易事。”
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EHT 的天文學家今天在《科學》雜誌上發表了結果，表明磁場對於這一過程至關重要。 在 2013 年進行的觀測中，天文學家在銀河系中心一個名為人馬座 A* 的 400 萬太陽質量的巨型黑洞的事件視界附近發現了有序的磁場。
以下是該過程似乎如何運作的。 當物質圍繞黑洞旋轉時，它會形成一個扁平的薄餅狀結構，稱為吸積盤。 這種氣體，就像宇宙中幾乎所有的氣體一樣，都被磁化了，並且隨著吸積盤的形成，磁場線會穿過它。 但是吸積盤是一個劇烈的地方，氣體溫度達到數十億度，並且以接近光速的速度執行。“當吸積盤被差異自轉撕裂時，磁場會在周圍跳動，”哈佛-史密森天體物理學中心 EHT 博士後、新論文的第一作者邁克爾·約翰遜 (Michael Johnson) 說。 這種拉伸和跳動會在吸積盤中產生湍流，從而產生摩擦力——而摩擦力會拖拽原本會繼續不受干擾地執行的物質。 透過這個過程，吸積盤變成了一個註定要從我們的宇宙中流失的物質漩渦。
自 1970 年代中期以來，這個基本圖景以各種形式存在，但在事件視界望遠鏡將三架射電望遠鏡對準銀河系中心之前，這些磁場從未被直接觀測到。
EHT 使用一種稱為甚長基線干涉測量法的技術，科學家們在地理位置遙遠的望遠鏡處收集資料，然後稍後將其組合起來，從而模擬更大的望遠鏡的作用。 參與此次觀測的每個站點——毛納基亞山上的亞毫米波陣列 (SMA)和詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠鏡 (JCMT)*； 加利福尼亞州的毫米波陣列聯合研究 (CARMA)； 以及SMT 望遠鏡，位於亞利桑那射電天文臺——都配備了觀測兩種偏振光的能力。 透過複雜的互相關過程，天文學家分離出了具有明顯偏振特徵的光——證明在黑洞的直接環境中，存在著強磁場，其中一些高度有序，另一些則混亂，這些光就起源於此。 這是一個重大的首次——直接探測到長期以來被推測存在於天體物理黑洞的一些最大謎團核心的磁場。
理論家如何解釋這些觀測結果將非常有趣。 更有趣的是，隨著 EHT 從 2013 年使用的三個站點陣列擴充套件到八個站點以上的地球跨越望遠鏡網路，EHT 會收集到什麼樣的結果——包括詳細的地圖和影像。 關於這些努力的更多資訊將在另一篇文章中介紹。
*在本文的原始版本中，我忽略提及詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠鏡 (JCMT)的參與。 我深感抱歉。 這種遺漏尤其糟糕，因為只有透過同時使用亞毫米波陣列和 JCMT（每架望遠鏡記錄一種偏振），毛納基亞山上的天文學家才能夠觀測到兩種偏振。 所以：雖然說參與這項實驗的每架望遠鏡都記錄了兩種偏振是不正確的，但說每個站點都記錄了兩種偏振是正確的。