伽馬射線耀斑的光變曲線(底部)和 2018 年活動期間通過無線電和 X 射線獲得的各種尺度的 M87 噴流的準模擬圖像集合(頂部)。儀器、波長觀測范圍和尺度顯示在每幅圖像的左上角。來源：EHT 合作、Fermi-LAT 合作、HESS 合作、MAGIC 合作、VERITAS 合作、EAVN 合作

近日，一項由事件視界望遠鏡(EHT)多波長工作組領導的研究在《天文學與天體物理學》雜志上發表，揭示了M87星系超大質量黑洞的一次罕見高能伽馬射線耀斑事件。這次耀斑的發現為研究超大質量黑洞及其周圍的物理現象提供了新的線索。

M87，又名室女座A或NGC 4486，是室女座星系團中最亮的星系，也是宇宙中最大的引力束縛結構之一。2019年4月，EHT首次發布了M87中心黑洞的圖像，使該星系聲名鵲起。而此次的研究則基于2018年4月進行的第二次EHT觀測活動，該活動涉及地球和太空中的25多個望遠鏡，是歷史上最全面的觀測活動之一。

研究人員報告稱，這是十多年來首次探測到M87超大質量黑洞的高能伽馬射線耀斑。這次耀斑持續了大約三天，發射區域的大小小于三光日(約170天文單位)，產生了明亮的高能爆發，遠高于射電望遠鏡通常從黑洞區域探測到的能量。得益于多個領先望遠鏡和研究人員的緊密合作，這些數據幾乎同時捕捉到了M87星系有史以來最廣泛的波長范圍的觀測結果。

論文協調員之一、里雅斯特大學研究員Giacomo Principe表示：“我們很幸運地在事件視界望遠鏡的多波長活動中探測到了來自M87的伽馬射線耀斑。這次耀斑為我們提供了精確地限制導致觀測到的伽馬射線發射的區域的大小的機會。”

此外，研究人員還研究了相對論性噴流，其范圍令人驚訝，尺寸超出黑洞事件視界數千萬倍(7個數量級)。名古屋市立大學的Kazuhiro Hada指出，M87超大質量黑洞的活動極難預測，2017年和2018年獲得的對比數據分別代表了其靜止期和活躍期，為揭示這個神秘黑洞的活動周期提供了重要見解。

此次觀測活動還利用了NASA的費米-LAT、HST、NuSTAR、錢德拉和Swift望遠鏡，以及世界三大大氣成像切倫科夫望遠鏡陣列(HESS、MAGIC和VERITAS)等多個高端觀測設施。這些天文臺分別對X射線光子和高能甚高能(VHE)伽馬射線敏感，共同為揭示耀斑事件提供了寶貴的數據。

工學院大學的Motoki Kino表示，通過結合有關噴流方向變化、EHT觀測到的環亮度分布和伽馬射線活動的信息，可以更好地理解產生甚高能輻射的機制。研究小組還將觀測到的寬帶多波長光譜與理論發射模型進行了比較，以探索粒子加速的奧秘。

阿姆斯特丹大學教授、研究的合著者塞拉·馬爾科夫指出：“我們首次能夠結合粒子加速事件中伽馬射線耀斑期間近事件視界區域的直接成像，并測試有關耀斑起源的理論。這一發現為激發未來研究和理解宇宙的潛在突破鋪平了道路。”