【朱虹 晓毅：可爱的弋阳】弋阳县并不著名。在中国近3000个县（市、区）中，无论以人口、面积和经济总量，弋阳并不突出。很多外地人，总把“弋阳”读作“戈阳”，是“弋（yi）”还是“戈（ge）”，总是分不清。但她也有自己的优势，山清水秀、人脉悠长、美食鲜香、名人辈出。这里是伟大无产阶级革命家方志敏的故乡，他的《可爱的中国》被誉为爱国主义的千古绝唱，而他认识中国首先是从弋阳开始的。
弋阳处于亚热带湿润气候，全年平均气温为18.2℃。她的年降水量为2000毫米，阳光充足，雨量充沛，十分适宜人类居住和山花草木的生长。在1580平方公里的土地上，居住着34万弋阳人，较为平坦而肥沃的土地上养育了一代又一代的弋阳人民。
她有着可爱的山水。四面群山环抱，在武夷山、三清山、龙虎山、灵山之间，就有一座名山，叫龟峰，耸立在弋阳县城城南。从远处望去，整个龟峰犹如两个相互凝望的巨龟，在进行着一场跨越千年的对话。走近细看，龟峰是“无山不龟，无石不龟”，在两个大乌龟之外，又有着无数个小乌龟，他们或卧倒，或昂头，或缩首，或偎依，或嬉戏，妙趣横生，让人称奇。或许，在亿万年前，在信江河里的乌龟们就发现了这块可爱的地方，他们集体浮出水面，爬向岸边，在一片热闹嬉戏中，化为岩石，定格永久。亿万年之后，这些乌龟们以可爱的山石姿态模样，依然活灵活现的展现在世人眼前。烟雨江南，在一片薄薄的云雾中，神龟若隐若现，宛若仙山圣境。“江上龟峰天下稀”。著名旅行家徐霞客沿信江游览，到达龟峰后，发出“盖龟峰峦嶂之奇，雁荡所无”的感叹。凭借其绝世无双的丹霞地貌，龟峰先后拿到了世界自然遗产、世界地质公园和国家5A级旅游景区等响当当的牌子。山水相连。明莹清澈的山泉水，从山上欢快而下，聚成小溪，汇成河流，加起来总长近400公里，流域面积1550平方公里，占到弋阳县总面积的97.4%。发源于浙赣边界的信江河，默默无言从东向西穿城而过，浇灌了两岸的农田，养育了两岸的百姓，见证了数千年的历史变迁。弋阳县名源自水。在城区，信江河的形状貌似一个弋字。据《今县释名》记载：“县治在弋水之阳，曰弋者，以水形横斜似弋也。”
她有着可爱的文化。自东汉建安十五年（公元210年）建县，至今已有1800多年的历史。在丹霞地貌天然形成的大型洞窟中，从晋代开始历经近千年，人们在洞窟中雕刻佛像、修建寺庙，成为国内非常罕见的在自然洞窟中开凿的佛教寺庙，而南岩寺也成为佛教禅宗的源头之一。南宋末年，流传于弋阳地区的南戏与当地方言土语及民俗相融合而成的弋阳腔唱遍全国，广受欢迎。到明代，弋阳腔成为戏曲四大声腔之首、高腔戏曲鼻祖。弋阳腔具有广泛群众基础。直至今天，几乎村村都有古戏台，人人爱听弋阳腔。元朝初期，为纪念南宋爱国诗人谢枋得，谢枋得的弟子们在信江边建立了叠山书院，书院连绵八百年，培育了大批栋梁之才，成为赣东信江流域文化、教育中心。
她有着可爱的美食。弋阳年糕是当地最负盛名的食品，其制作始于唐代，至今已有1200多年的历史。弋阳年糕以弋阳大禾谷米为原料，采用“三蒸两百锤”的独特工艺制作而成，呈现白洁玉润、柔韧爽滑的特点。《弋阳县志》记载：“弋市米为之食水多，软而适口，省垣称弋阳团子，最驰名外县，土商多远往他处做赠品。”上饶籍东京奥运会冠军徐诗晓获得冠军后，千钧重担、万般压力化为了胜利的喜悦，面对着众多记者的追问，她直言最想吃的就是家乡的美食弋阳年糕。龟峰扣肉是弋阳的另外一道名菜，以精选的上好新鲜五花肉为主料，配以龟峰特有的优质雪里红等调料,以枸杞子、甘草、梅干菜等配料蒸制而成，色香味俱全，回味绵长，入口即化，有美容、养颜、健脑之功效。国道鱼是上世纪九十年代，在弋阳县龟峰段320国道边小餐馆烧制的一道菜。这道菜借鉴吸收了四川、安徽及江西鄱阳湖的烧鱼烹饪特长，以优质信江红鲤鱼、草鱼等为主原料，色鲜肉嫩、香辣可口，深深被国道过往的人们喜爱。舌尖上的美味直抵人心，让人流连忘返。即使从普通的小县走向世界的中心，登上世界之巅，阅尽人间繁华后，家乡美食依旧是心中最温暖的力量。
她有着可爱的人杰。谢枋得和方志敏是弋阳县的两个代表人物。南宋爱国诗人谢枋得，字君直，号叠山。南宋末年，蒙古大军侵宋，他变卖家产，率军抗蒙，以失败而告终。南宋灭亡后，元朝征荐遗贤，谢枋得排名第一。忽必烈五次派人诱聘，均遭严词拒绝。无奈之下，元朝官员将其强行押到北京。他说：“大丈夫行事，论是非，不论利害；论顺逆，不论成败；论万世，不论一生”，终不食而死，为国尽节。谢枋得死后，他的弟弟、妻子、儿女，也因忠烈而拒不降元，或自尽、或被杀、或被捕，《宋史》评价谢枋得“满门英杰”。明景泰皇帝为谢枋得和文天祥同赐谥号，“诏谥天祥忠烈、枋得文节”，并“建祠于尽节之所”，供奉谢枋得和文天祥的塑像。方志敏，弋阳县漆工镇人，是伟大的革命家、政治家、军事家、杰出的农民运动领袖。革命战争时期，方志敏在弋阳及周边地区开展农民运动，成为与毛泽东、彭湃齐名的三位“农民运动大王”。他领导创建了中国共产党历史上最早一批苏维埃政权，创建了“拥有铁的纪律”的红十军，创造了“出其不意、攻其不备、声东击西、避实就虚”的游击战术，首创了地雷战，在苏区发行了第一支股票，搞活了经济，建立了被毛主席赞誉的“方志敏式”根据地。方志敏被俘后，蒋介石亲自出面劝降，许以高官，但遭到严词拒绝。他在牺牲前慷慨陈词：“敌人只能砍下我们的头颅，决不能动摇我们的信仰，因为我们信仰的主义，乃是宇宙的真理！”1935年8月，方志敏被秘密杀害于南昌市下沙窝，年仅36岁。舍身取义，杀身成仁，忠义成了弋阳人的底色。在国家危难之际，弋阳人总是能够为了大局而牺牲，在革命战争年代，仅有10万人口的弋阳县，有名有姓的烈士就达9371名。现在弋阳县被定为革命老区，西部政策延伸县。
距离方志敏牺牲已经有近90年了，如今的弋阳县，早已不是那个贫困落后的小县城，精美的山水、整洁的城市、秀丽的乡村、安居乐业的人们，正在构起弋阳绿色崛起的新样式。他们建立了方志敏学院，用好红色资源，传承红色精神，努力建设宜业宜游宜居城乡。你在这里可以看到，到处都是活跃跃的创造，到处充满了生机和活力，方志敏描绘的可爱的中国正在这块土地上变成现实。这个养育了方志敏、邵世平、方志纯、吴克华等一大批优秀人物的地方，正变得越来越可爱。
弋阳处于亚热带湿润气候，全年平均气温为18.2℃。她的年降水量为2000毫米，阳光充足，雨量充沛，十分适宜人类居住和山花草木的生长。在1580平方公里的土地上，居住着34万弋阳人，较为平坦而肥沃的土地上养育了一代又一代的弋阳人民。
她有着可爱的山水。四面群山环抱，在武夷山、三清山、龙虎山、灵山之间，就有一座名山，叫龟峰，耸立在弋阳县城城南。从远处望去，整个龟峰犹如两个相互凝望的巨龟，在进行着一场跨越千年的对话。走近细看，龟峰是“无山不龟，无石不龟”，在两个大乌龟之外，又有着无数个小乌龟，他们或卧倒，或昂头，或缩首，或偎依，或嬉戏，妙趣横生，让人称奇。或许，在亿万年前，在信江河里的乌龟们就发现了这块可爱的地方，他们集体浮出水面，爬向岸边，在一片热闹嬉戏中，化为岩石，定格永久。亿万年之后，这些乌龟们以可爱的山石姿态模样，依然活灵活现的展现在世人眼前。烟雨江南，在一片薄薄的云雾中，神龟若隐若现，宛若仙山圣境。“江上龟峰天下稀”。著名旅行家徐霞客沿信江游览，到达龟峰后，发出“盖龟峰峦嶂之奇，雁荡所无”的感叹。凭借其绝世无双的丹霞地貌，龟峰先后拿到了世界自然遗产、世界地质公园和国家5A级旅游景区等响当当的牌子。山水相连。明莹清澈的山泉水，从山上欢快而下，聚成小溪，汇成河流，加起来总长近400公里，流域面积1550平方公里，占到弋阳县总面积的97.4%。发源于浙赣边界的信江河，默默无言从东向西穿城而过，浇灌了两岸的农田，养育了两岸的百姓，见证了数千年的历史变迁。弋阳县名源自水。在城区，信江河的形状貌似一个弋字。据《今县释名》记载：“县治在弋水之阳，曰弋者，以水形横斜似弋也。”
她有着可爱的文化。自东汉建安十五年（公元210年）建县，至今已有1800多年的历史。在丹霞地貌天然形成的大型洞窟中，从晋代开始历经近千年，人们在洞窟中雕刻佛像、修建寺庙，成为国内非常罕见的在自然洞窟中开凿的佛教寺庙，而南岩寺也成为佛教禅宗的源头之一。南宋末年，流传于弋阳地区的南戏与当地方言土语及民俗相融合而成的弋阳腔唱遍全国，广受欢迎。到明代，弋阳腔成为戏曲四大声腔之首、高腔戏曲鼻祖。弋阳腔具有广泛群众基础。直至今天，几乎村村都有古戏台，人人爱听弋阳腔。元朝初期，为纪念南宋爱国诗人谢枋得，谢枋得的弟子们在信江边建立了叠山书院，书院连绵八百年，培育了大批栋梁之才，成为赣东信江流域文化、教育中心。
她有着可爱的美食。弋阳年糕是当地最负盛名的食品，其制作始于唐代，至今已有1200多年的历史。弋阳年糕以弋阳大禾谷米为原料，采用“三蒸两百锤”的独特工艺制作而成，呈现白洁玉润、柔韧爽滑的特点。《弋阳县志》记载：“弋市米为之食水多，软而适口，省垣称弋阳团子，最驰名外县，土商多远往他处做赠品。”上饶籍东京奥运会冠军徐诗晓获得冠军后，千钧重担、万般压力化为了胜利的喜悦，面对着众多记者的追问，她直言最想吃的就是家乡的美食弋阳年糕。龟峰扣肉是弋阳的另外一道名菜，以精选的上好新鲜五花肉为主料，配以龟峰特有的优质雪里红等调料,以枸杞子、甘草、梅干菜等配料蒸制而成，色香味俱全，回味绵长，入口即化，有美容、养颜、健脑之功效。国道鱼是上世纪九十年代，在弋阳县龟峰段320国道边小餐馆烧制的一道菜。这道菜借鉴吸收了四川、安徽及江西鄱阳湖的烧鱼烹饪特长，以优质信江红鲤鱼、草鱼等为主原料，色鲜肉嫩、香辣可口，深深被国道过往的人们喜爱。舌尖上的美味直抵人心，让人流连忘返。即使从普通的小县走向世界的中心，登上世界之巅，阅尽人间繁华后，家乡美食依旧是心中最温暖的力量。
她有着可爱的人杰。谢枋得和方志敏是弋阳县的两个代表人物。南宋爱国诗人谢枋得，字君直，号叠山。南宋末年，蒙古大军侵宋，他变卖家产，率军抗蒙，以失败而告终。南宋灭亡后，元朝征荐遗贤，谢枋得排名第一。忽必烈五次派人诱聘，均遭严词拒绝。无奈之下，元朝官员将其强行押到北京。他说：“大丈夫行事，论是非，不论利害；论顺逆，不论成败；论万世，不论一生”，终不食而死，为国尽节。谢枋得死后，他的弟弟、妻子、儿女，也因忠烈而拒不降元，或自尽、或被杀、或被捕，《宋史》评价谢枋得“满门英杰”。明景泰皇帝为谢枋得和文天祥同赐谥号，“诏谥天祥忠烈、枋得文节”，并“建祠于尽节之所”，供奉谢枋得和文天祥的塑像。方志敏，弋阳县漆工镇人，是伟大的革命家、政治家、军事家、杰出的农民运动领袖。革命战争时期，方志敏在弋阳及周边地区开展农民运动，成为与毛泽东、彭湃齐名的三位“农民运动大王”。他领导创建了中国共产党历史上最早一批苏维埃政权，创建了“拥有铁的纪律”的红十军，创造了“出其不意、攻其不备、声东击西、避实就虚”的游击战术，首创了地雷战，在苏区发行了第一支股票，搞活了经济，建立了被毛主席赞誉的“方志敏式”根据地。方志敏被俘后，蒋介石亲自出面劝降，许以高官，但遭到严词拒绝。他在牺牲前慷慨陈词：“敌人只能砍下我们的头颅，决不能动摇我们的信仰，因为我们信仰的主义，乃是宇宙的真理！”1935年8月，方志敏被秘密杀害于南昌市下沙窝，年仅36岁。舍身取义，杀身成仁，忠义成了弋阳人的底色。在国家危难之际，弋阳人总是能够为了大局而牺牲，在革命战争年代，仅有10万人口的弋阳县，有名有姓的烈士就达9371名。现在弋阳县被定为革命老区，西部政策延伸县。
距离方志敏牺牲已经有近90年了，如今的弋阳县，早已不是那个贫困落后的小县城，精美的山水、整洁的城市、秀丽的乡村、安居乐业的人们，正在构起弋阳绿色崛起的新样式。他们建立了方志敏学院，用好红色资源，传承红色精神，努力建设宜业宜游宜居城乡。你在这里可以看到，到处都是活跃跃的创造，到处充满了生机和活力，方志敏描绘的可爱的中国正在这块土地上变成现实。这个养育了方志敏、邵世平、方志纯、吴克华等一大批优秀人物的地方，正变得越来越可爱。
#黑洞是如何形成的# 黑洞偏振照片发布！中科院上海天文台深度参与研究「中国科普博览」
北京时间2021年3月24日晚10点，曾成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜（EHT）合作组织，又为揭秘M87超大质量黑洞提供了一个崭新视角：它在偏振光下的影像（图1）。
图1.（上）偏振光下M87超大质量黑洞的图像，图中线条标记了偏振的方向，它与黑洞阴影周围的磁场有关。（图片版权：EHT合作组织）
偏振片只允许特定方向的偏振光通过。下面这个动画显示了黑洞偏振图像在通过一个偏振平面不断旋转的偏振片后的变化。（视频版权：EHT合作组织）
大家还记得2019年EHT发布的首张黑洞照片吗？
图2. 2019年EHT发布的首张黑洞照片（图片版权：EHT合作组织。）
对比下这两张照片，是不是这次的新照片看起来清晰度更高一些？难道是EHT升级了望远镜阵列，像手机升级摄像头一样，提高了像素？并非如此。我们看到的新照片，其实与首张黑洞照片来自于同一批成像观测，但是这张“照片”是通过处理偏振信号获得的，所以我们称之为“黑洞在偏振光下的影像”。
这是天文学家第一次在如此接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息。该结果对理解距离我们5500万光年的M87星系如何产生能量巨大的喷流十分关键。
那么，什么是偏振呢？让我们从头说起。
什么是电磁波的偏振？
偏振（也称极化）是横波的一种属性，指横波在与其传播方向垂直的平面内沿着某一特定方向振荡的性质。光是一种电磁波，由耦合振荡的电场和磁场组成，而电场和磁场的振荡方向总是互相垂直的。在自由空间里，电磁波是以横波方式传播，即电场与磁场又都垂直于电磁波的传播方向（图3，上）。按照常规，电磁波的“极化”方向指的是电场的振荡方向。
图3. （上）电磁波传播示意图。（下）非偏振的入射光经过线偏振片后成为线偏振光，再次经过四分之一波片之后变成（从接收端看）左旋圆偏振光。
如果电磁波的电场只在一个方向上振荡，则称为“线偏振”。若随着电磁波的传播，电场的振荡方向是以电磁波的波频率进行旋转，并且电场矢量的矢端随着时间勾绘出（椭）圆型，则称此电磁波为“（椭）圆偏振”；对于这两种情形，又可按照电场矢量旋转的方向分为“右旋（椭）圆偏振”和“左旋（椭）圆偏振”。
一般生活中的光，比如太阳光、白炽灯光等，振动在各个方向是均匀分布的，称为非偏振光。偏振光的产生可以通过多种方式实现，常见的方法是让非偏振光通过一个偏振片，只让沿着某特定方向偏振的光波通过。而线偏振光经过四分之一波片后可变为椭圆偏振光，并在特定角度下（当线偏振光的振荡方向与波片光轴方向成±45°时）变为圆偏振光（如图3,下图所示）。
为什么EHT能拍摄到黑洞边缘的偏振？
在射电天文领域，我们接收到的大部分天体信号是偏振光，例如黑洞产生的喷流，其射电波段的辐射对应的主要是相对论性电子（速度接近光速）在磁场中沿弧形轨道运动时所发出的光，专业名词称作同步加速辐射。
由于偏振辐射是个包含大小和方向的矢量，通常在小尺度致密区域探测到的偏振辐射比较明显，接近真实的情况，但若是没有足够的分辨本领探测这些区域内偏振辐射的话，观测到的偏振特征就会由于叠加效应而被削弱。
此外，由于不同致密区域的法拉第旋转等效应，即指在磁化介质中偏振的方向会发生旋转，会削弱偏振特征，也会造成在黑洞边缘区域难以探测到明显的偏振。值得注意的是，法拉第旋转效应所造成的偏振方向旋转的幅度跟波长的平方成正比，即波长越短，旋转幅度越不明显，其偏振的特征越不容易被削弱。
此次EHT能够拍摄到黑洞阴影周围的高分辨率偏振图像，主要归功于两点：一是EHT的高分辨本领，让科学家们能够分解开这些致密区域；二是观测波段在短毫米波段，从而大大削弱了法拉第旋转效应的影响。
怎样拍摄黑洞偏振图像？
此次获取的M87黑洞偏振图像与首张黑洞照片来自于同一次成像观测（Event Horizon Telescope collaboration et al. 2019）。EHT在为黑洞进行拍照观测时就充分考虑到了偏振成像（江悟等，2019），因此，在接收和记录电磁波信号时，已将能恢复电磁波偏振信息的两路正交偏振信号采集并记录了下来。
为了获取2019年4月10日宣布的首张黑洞照片（总强度图），需处理各个台站间相同偏振方向的互相关数据。而为了获得此次发布的偏振图像，则更加复杂，还需要对所有台站之间的交叉偏振信号进行处理，其中的难点在于对台站偏振参数进行校准。所谓台站偏振参数，指各个台站实际接收偏振信号时，原本期待接收两路“干净”的偏振信号，但实际上接收的其中一路偏振信号，难免会“掺杂”有另一路偏振的信号。
图4.本文作者及合作者于2019年7月15日至19日在位于德国波恩的马普射电天文研究所进行的EHT偏振校准工作会议期间合影。这次会议主要是针对M87偏振观测数据的校准及成像。（照片来源： E. Traianou/马普射电天文研究所。）
为了能及时对M87黑洞进行偏振成像，在首张黑洞照片发布后的第3个月，EHT合作组便在位于德国波恩的马普射电天文研究所举行了为期一周的主题为偏振校准及成像的工作会议（图4，上）。
如今回想起来，当时会议过程也是一波三折。由于一开始用预选的校准源来对M87的偏振数据进行校准测试，并没有得到预想的结果，大家都开始担心起来。直到会期中间，替换了另外的校准源，且直接用M87的观测数据本身做偏振校准，结果不同的小组利用不同方法都可以得到比较一致的初步结果（图4，下）。大家这才发现，由于预选的校准源偏振结构复杂，并不适合用作校准源。这时大家才放下心来。后来，又经过长期的工作和反复讨论，才最终敲定黑洞偏振图像的结果（Event Horizon Telescope collaboration et al. 2021a）。
偏振图像可以告诉我们什么？
EHT在事件视界尺度上对M87超大质量黑洞周围的偏振辐射进行的成像，可以用来探测黑洞附近磁场和等离子体的性质，从而理解黑洞如何“吞噬”物质并发出能量巨大的喷流（Event Horizon Telescope collaboration et al. 2021b）。
观测发现黑洞图像的线偏振度较低,表明偏振结构在比EHT的分辨本领更小的尺度上被扰乱，这或许是由黑洞周围辐射区域内局部的法拉第旋转所造成。同时，图1中的线条（偏振的方向）所展示的图案意味着该辐射区域存在有序的磁场结构。
通过与广义相对论磁流体动力学理论模拟生成的大量黑洞偏振图像的定量比较，研究团队发现，只有以强磁化气体为特征的理论模型才能解释在事件视界看到的情况并产生足够强的相对论性喷流。这些成功的模型可进一步推断M87中黑洞的物质吸积率的大小（即黑洞吞噬物质的快慢），即每千年吞噬0.3到2倍太阳质量的物质。这些结论大大加深了我们对黑洞周围物理环境的理解。
下一步和未来
从观测上直接接近黑洞的边缘，从而在几个史瓦西半径的尺度上不断探索黑洞周围的时空特性和物理过程，这代表着人类认识宇宙手段的一大突破。
然而，目前的EHT阵列中，望远镜数目仍然较少，基线覆盖还比较稀疏,尤其是，由于银心黑洞受到星际散射的影响以及相比目前成像所需时间（数个小时）要快得多的结构变化，成像并非易事。
鉴于此，EHT合作在M87黑洞首次成像后，提出了下一代EHT计划（即next generation EHT, ngEHT），计划在近10年内完成。ngEHT计划通过在地球上布设更多的亚毫米波望远镜、增加观测灵敏度及频率覆盖等来提升黑洞成像的质量并提供更多观测信息，尤其是要提升成像速度以进一步制作黑洞“动画” (Blackburn et al. 2019)。
同时，国际上也在探讨、预研空间亚毫米波阵列（Haworth et al. 2019），以此进一步提升黑洞成像的质量及效率。
由于地球的自转，东亚地区的台站将会是拍摄黑洞动画所需的成像接力中不可或缺的部分。目前，日韩等都已在积极致力于这一国际努力。例如，韩国目前正在平昌建设新的亚毫米波望远镜，有望在未来几年内加入EHT阵列。实际上，由于中国幅员辽阔并且存在优良的亚毫米波望远镜台址（如西部地区），若是在这些地区布设亚毫米波望远镜的话将会提供黑洞成像/摄像所需的独特基线覆盖。
如果说我们目前已经积极参与到黑洞成像这一国际合作项目的话（路如森等，2019），在黑洞成像/摄像开展得如火如荼的今天，笔者不禁思考：我国何时才能拥有一台真正属于自己的亚毫米波（VLBI）望远镜甚至一个阵列？
希望这一天离我们不太遥远。
#微博公开课# #微博新知博主#
北京时间2021年3月24日晚10点，曾成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜（EHT）合作组织，又为揭秘M87超大质量黑洞提供了一个崭新视角：它在偏振光下的影像（图1）。
图1.（上）偏振光下M87超大质量黑洞的图像，图中线条标记了偏振的方向，它与黑洞阴影周围的磁场有关。（图片版权：EHT合作组织）
偏振片只允许特定方向的偏振光通过。下面这个动画显示了黑洞偏振图像在通过一个偏振平面不断旋转的偏振片后的变化。（视频版权：EHT合作组织）
大家还记得2019年EHT发布的首张黑洞照片吗？
图2. 2019年EHT发布的首张黑洞照片（图片版权：EHT合作组织。）
对比下这两张照片，是不是这次的新照片看起来清晰度更高一些？难道是EHT升级了望远镜阵列，像手机升级摄像头一样，提高了像素？并非如此。我们看到的新照片，其实与首张黑洞照片来自于同一批成像观测，但是这张“照片”是通过处理偏振信号获得的，所以我们称之为“黑洞在偏振光下的影像”。
这是天文学家第一次在如此接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息。该结果对理解距离我们5500万光年的M87星系如何产生能量巨大的喷流十分关键。
那么，什么是偏振呢？让我们从头说起。
什么是电磁波的偏振？
偏振（也称极化）是横波的一种属性，指横波在与其传播方向垂直的平面内沿着某一特定方向振荡的性质。光是一种电磁波，由耦合振荡的电场和磁场组成，而电场和磁场的振荡方向总是互相垂直的。在自由空间里，电磁波是以横波方式传播，即电场与磁场又都垂直于电磁波的传播方向（图3，上）。按照常规，电磁波的“极化”方向指的是电场的振荡方向。
图3. （上）电磁波传播示意图。（下）非偏振的入射光经过线偏振片后成为线偏振光，再次经过四分之一波片之后变成（从接收端看）左旋圆偏振光。
如果电磁波的电场只在一个方向上振荡，则称为“线偏振”。若随着电磁波的传播，电场的振荡方向是以电磁波的波频率进行旋转，并且电场矢量的矢端随着时间勾绘出（椭）圆型，则称此电磁波为“（椭）圆偏振”；对于这两种情形，又可按照电场矢量旋转的方向分为“右旋（椭）圆偏振”和“左旋（椭）圆偏振”。
一般生活中的光，比如太阳光、白炽灯光等，振动在各个方向是均匀分布的，称为非偏振光。偏振光的产生可以通过多种方式实现，常见的方法是让非偏振光通过一个偏振片，只让沿着某特定方向偏振的光波通过。而线偏振光经过四分之一波片后可变为椭圆偏振光，并在特定角度下（当线偏振光的振荡方向与波片光轴方向成±45°时）变为圆偏振光（如图3,下图所示）。
为什么EHT能拍摄到黑洞边缘的偏振？
在射电天文领域，我们接收到的大部分天体信号是偏振光，例如黑洞产生的喷流，其射电波段的辐射对应的主要是相对论性电子（速度接近光速）在磁场中沿弧形轨道运动时所发出的光，专业名词称作同步加速辐射。
由于偏振辐射是个包含大小和方向的矢量，通常在小尺度致密区域探测到的偏振辐射比较明显，接近真实的情况，但若是没有足够的分辨本领探测这些区域内偏振辐射的话，观测到的偏振特征就会由于叠加效应而被削弱。
此外，由于不同致密区域的法拉第旋转等效应，即指在磁化介质中偏振的方向会发生旋转，会削弱偏振特征，也会造成在黑洞边缘区域难以探测到明显的偏振。值得注意的是，法拉第旋转效应所造成的偏振方向旋转的幅度跟波长的平方成正比，即波长越短，旋转幅度越不明显，其偏振的特征越不容易被削弱。
此次EHT能够拍摄到黑洞阴影周围的高分辨率偏振图像，主要归功于两点：一是EHT的高分辨本领，让科学家们能够分解开这些致密区域；二是观测波段在短毫米波段，从而大大削弱了法拉第旋转效应的影响。
怎样拍摄黑洞偏振图像？
此次获取的M87黑洞偏振图像与首张黑洞照片来自于同一次成像观测（Event Horizon Telescope collaboration et al. 2019）。EHT在为黑洞进行拍照观测时就充分考虑到了偏振成像（江悟等，2019），因此，在接收和记录电磁波信号时，已将能恢复电磁波偏振信息的两路正交偏振信号采集并记录了下来。
为了获取2019年4月10日宣布的首张黑洞照片（总强度图），需处理各个台站间相同偏振方向的互相关数据。而为了获得此次发布的偏振图像，则更加复杂，还需要对所有台站之间的交叉偏振信号进行处理，其中的难点在于对台站偏振参数进行校准。所谓台站偏振参数，指各个台站实际接收偏振信号时，原本期待接收两路“干净”的偏振信号，但实际上接收的其中一路偏振信号，难免会“掺杂”有另一路偏振的信号。
图4.本文作者及合作者于2019年7月15日至19日在位于德国波恩的马普射电天文研究所进行的EHT偏振校准工作会议期间合影。这次会议主要是针对M87偏振观测数据的校准及成像。（照片来源： E. Traianou/马普射电天文研究所。）
为了能及时对M87黑洞进行偏振成像，在首张黑洞照片发布后的第3个月，EHT合作组便在位于德国波恩的马普射电天文研究所举行了为期一周的主题为偏振校准及成像的工作会议（图4，上）。
如今回想起来，当时会议过程也是一波三折。由于一开始用预选的校准源来对M87的偏振数据进行校准测试，并没有得到预想的结果，大家都开始担心起来。直到会期中间，替换了另外的校准源，且直接用M87的观测数据本身做偏振校准，结果不同的小组利用不同方法都可以得到比较一致的初步结果（图4，下）。大家这才发现，由于预选的校准源偏振结构复杂，并不适合用作校准源。这时大家才放下心来。后来，又经过长期的工作和反复讨论，才最终敲定黑洞偏振图像的结果（Event Horizon Telescope collaboration et al. 2021a）。
偏振图像可以告诉我们什么？
EHT在事件视界尺度上对M87超大质量黑洞周围的偏振辐射进行的成像，可以用来探测黑洞附近磁场和等离子体的性质，从而理解黑洞如何“吞噬”物质并发出能量巨大的喷流（Event Horizon Telescope collaboration et al. 2021b）。
观测发现黑洞图像的线偏振度较低,表明偏振结构在比EHT的分辨本领更小的尺度上被扰乱，这或许是由黑洞周围辐射区域内局部的法拉第旋转所造成。同时，图1中的线条（偏振的方向）所展示的图案意味着该辐射区域存在有序的磁场结构。
通过与广义相对论磁流体动力学理论模拟生成的大量黑洞偏振图像的定量比较，研究团队发现，只有以强磁化气体为特征的理论模型才能解释在事件视界看到的情况并产生足够强的相对论性喷流。这些成功的模型可进一步推断M87中黑洞的物质吸积率的大小（即黑洞吞噬物质的快慢），即每千年吞噬0.3到2倍太阳质量的物质。这些结论大大加深了我们对黑洞周围物理环境的理解。
下一步和未来
从观测上直接接近黑洞的边缘，从而在几个史瓦西半径的尺度上不断探索黑洞周围的时空特性和物理过程，这代表着人类认识宇宙手段的一大突破。
然而，目前的EHT阵列中，望远镜数目仍然较少，基线覆盖还比较稀疏,尤其是，由于银心黑洞受到星际散射的影响以及相比目前成像所需时间（数个小时）要快得多的结构变化，成像并非易事。
鉴于此，EHT合作在M87黑洞首次成像后，提出了下一代EHT计划（即next generation EHT, ngEHT），计划在近10年内完成。ngEHT计划通过在地球上布设更多的亚毫米波望远镜、增加观测灵敏度及频率覆盖等来提升黑洞成像的质量并提供更多观测信息，尤其是要提升成像速度以进一步制作黑洞“动画” (Blackburn et al. 2019)。
同时，国际上也在探讨、预研空间亚毫米波阵列（Haworth et al. 2019），以此进一步提升黑洞成像的质量及效率。
由于地球的自转，东亚地区的台站将会是拍摄黑洞动画所需的成像接力中不可或缺的部分。目前，日韩等都已在积极致力于这一国际努力。例如，韩国目前正在平昌建设新的亚毫米波望远镜，有望在未来几年内加入EHT阵列。实际上，由于中国幅员辽阔并且存在优良的亚毫米波望远镜台址（如西部地区），若是在这些地区布设亚毫米波望远镜的话将会提供黑洞成像/摄像所需的独特基线覆盖。
如果说我们目前已经积极参与到黑洞成像这一国际合作项目的话（路如森等，2019），在黑洞成像/摄像开展得如火如荼的今天，笔者不禁思考：我国何时才能拥有一台真正属于自己的亚毫米波（VLBI）望远镜甚至一个阵列？
希望这一天离我们不太遥远。
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坪垭采风漫记（散文）
文／李葆青
以前来过两次坪垭新区，新区的漂亮不必再多说了！那排排新修的藏式民房，干净整洁的街道，碧绿的草坪……特别是坪垭乡党委政府前面高高飘扬的五星红旗，还有民居屋顶飘动着的经幡，以及美丽的校园，等等，在蓝天白云下，都显得那么和谐好看！
这次我主要是想去看看坪垭旧村。
车子经过朝阳洞门前，穿过构林坪村逆坡而上。这是一条蜿蜒曲折的乡村公路，还未硬化，崎岖不平。驾车的坪垭乡政府兰天民乡长说，这条路去年才修好，是产业路，以后要尽快修整畅通，新区老村兼顾，确保当地产业发展。
我们先到达坪垭第六村，也就是腰道村。从远处看，好像只有几户人家挂在山坡上，进村之后才知道这个村子并不太小。房屋大都保留着原来的样子，土木结构。整个村子依山依坡而建，呈阶梯式。坡陡地少，为了节省土地，又结实宽敞一点，庄坎路边有的地方搭建成栈道的样子，下面是悬空的。看起来险，实际是很耐用牢靠的。一位同行者介绍说，5·12地震时，村子的房屋和栈道基本是好的。
屋子里的摆放的家具都是藏式的，比如长柜、长桌、长凳都是用实木做成的，刻着精美的花纹。客厅靠墙的地上，有一个火塘，上面挂着一个吊锅，可以取暖做饭。别看这个火塘简单，其实火塘周围的座位是很有讲究的，男女主人和客人的位置是固定的，不能随意调换，所以客人去了不能乱坐。
来到坪垭，不喝几碗本土青稞酒，你就白来了。我们走进一家老旧的民房，主人正在烤酒，她带我们看了她的小小的酒坊，并介绍了酿酒的程序。满屋里飘着浓浓的酒香，不饮先醉了。她端着黄瓷小碗，给我们敬酒时，轻轻唱着祝酒歌；她是用藏语唱的，我听不懂，一位村民翻译说，她唱的意思是，欢迊尊贵的客人到我们藏乡来，祝你身体安康，吉祥如意。我注视着她的眼睛，她的眼神是那么真诚、清澈和善意，于是我连喝了几碗，舒心惬意，淋漓畅快！
然后我们去看藏乡手工编织。两个藏族姊妹，平坐在木楼板上，工具很简单，两脚蹬着，梭子在膝上穿来飞去，一条彩色的藏锦缓缓伸长，如雨后的彩虹，那么绚丽漂亮。
稍微歇息后，我们来到坪垭第七村，赵杨坪村。看这个村名，猜想可能最早或大部分的人都姓赵和杨，这些问题我都顾不上了，我被眼前的景象惊呆了！这是一座丰饶的山峁，半坡上座落着一个村子，赵杨坪村。这村比腰道村大些，坡也缓些。金黄的油菜花盛开，麦苗青青，覆盖好的洋芋苞谷排排行行，老远望去如银链一般，构成了一幅美丽的藏乡高山春日画卷。这里土地肥沃，没有一块荒芜的田地，在地里也看不见一个石头。山顶的平地，田畴更如美画，这完全颠覆了我以前对老坪垭的认知，以前我以为这是一个落后愚味贫穷荒凉的地方！在覆盖好的庄稼地里，我看见有荞麦的芽叶露出，是大荞的苗子，也就是红杆杆绿叶叶的那种，真正的荞粉就是用它的面粉做成的。同行的乡政府干部说，这是去年秋季收割荞麦时零落的荞颗子，现在发芽长出来了。这不由我想起去年樊斌、石建新等同志在这里拍摄制作的小视频及歌曲《醉美坪垭》《故乡坪垭》，那盛开的荞花，那歌声，那姑娘的美姿，就又萦绕浮现在眼前耳畔了。
跟随区文联石亚红主席和坪垭乡党委张文凤书记，我们来到赵杨坪村的最高处。张书记说，他们计划要在这里修建一个新的观景台，把朝阳洞和坪垭新区及古村连结起来，打造一个“坪垭一日游”，大力发展乡村旅游、特色产业和民俗文化，致富当地百姓。放眼望去，白龙江两岸美景尽收眼底，向西可以看见角弓及更远的地方，向东石门、两水近在眼前。兰乡长指着东面最远的一座山峰说，那就是千坝牧场。我循指遥望，千坝牧场的上空此刻正飘着一朵白云，时而像一只羊，时而如一头牛，时而似一匹马……
赵杨坪村庄的对面，是一弯坡地，开满了油菜花。我给兰乡长建议，以后在油菜地里种几个大字：醉美坪垭，欢迎您！到时候，请摄影家王耀东、朱崇玥等来航拍美景。
这次采风，印象最深的还是坪垭老树。也许是天生的性格，我从小就爱动物植物大自然，特别喜欢古树。我觉得，一棵树就是一条命，一棵老树就是一段历史，一棵好树就是一幅美景。藏族是个很热爱自然、敬畏自然、顺应自然、保护自然的民族，在藏家儿女的眼中，一切众生都是平等的，都应爱护珍惜。在坪垭腰道村和赵杨坪村，我遇见了十几棵老树，并拍了几十张照片。不知多少年了，历经沧桑，有的老树依然枝繁叶茂，有的树心已空，靠皮活着，仍吐新芽，有的已经干枯却依然伫立。在马鞍粱上，有四棵酸梨老树，成一字形摆开，正开着洁白的花朵。有人给我介绍说，先有这几棵梨树，后才有腰道村。这些古树，如藏家同胞一样，饱经沧桑苦难，却依然顽强地生活在大地上，绽放着自己的生命。
傍晚时分，我们开始下山了。车子走到赵杨坪村的对面山弯时，我回首一望，赵杨坪村依旧阳光普照，村舍、寺院、经幡、油菜花、古树、田地，还有村委会门前的那面高高飘扬的党旗……格外美丽，格外鲜艳。
4月28日
文／李葆青
以前来过两次坪垭新区，新区的漂亮不必再多说了！那排排新修的藏式民房，干净整洁的街道，碧绿的草坪……特别是坪垭乡党委政府前面高高飘扬的五星红旗，还有民居屋顶飘动着的经幡，以及美丽的校园，等等，在蓝天白云下，都显得那么和谐好看！
这次我主要是想去看看坪垭旧村。
车子经过朝阳洞门前，穿过构林坪村逆坡而上。这是一条蜿蜒曲折的乡村公路，还未硬化，崎岖不平。驾车的坪垭乡政府兰天民乡长说，这条路去年才修好，是产业路，以后要尽快修整畅通，新区老村兼顾，确保当地产业发展。
我们先到达坪垭第六村，也就是腰道村。从远处看，好像只有几户人家挂在山坡上，进村之后才知道这个村子并不太小。房屋大都保留着原来的样子，土木结构。整个村子依山依坡而建，呈阶梯式。坡陡地少，为了节省土地，又结实宽敞一点，庄坎路边有的地方搭建成栈道的样子，下面是悬空的。看起来险，实际是很耐用牢靠的。一位同行者介绍说，5·12地震时，村子的房屋和栈道基本是好的。
屋子里的摆放的家具都是藏式的，比如长柜、长桌、长凳都是用实木做成的，刻着精美的花纹。客厅靠墙的地上，有一个火塘，上面挂着一个吊锅，可以取暖做饭。别看这个火塘简单，其实火塘周围的座位是很有讲究的，男女主人和客人的位置是固定的，不能随意调换，所以客人去了不能乱坐。
来到坪垭，不喝几碗本土青稞酒，你就白来了。我们走进一家老旧的民房，主人正在烤酒，她带我们看了她的小小的酒坊，并介绍了酿酒的程序。满屋里飘着浓浓的酒香，不饮先醉了。她端着黄瓷小碗，给我们敬酒时，轻轻唱着祝酒歌；她是用藏语唱的，我听不懂，一位村民翻译说，她唱的意思是，欢迊尊贵的客人到我们藏乡来，祝你身体安康，吉祥如意。我注视着她的眼睛，她的眼神是那么真诚、清澈和善意，于是我连喝了几碗，舒心惬意，淋漓畅快！
然后我们去看藏乡手工编织。两个藏族姊妹，平坐在木楼板上，工具很简单，两脚蹬着，梭子在膝上穿来飞去，一条彩色的藏锦缓缓伸长，如雨后的彩虹，那么绚丽漂亮。
稍微歇息后，我们来到坪垭第七村，赵杨坪村。看这个村名，猜想可能最早或大部分的人都姓赵和杨，这些问题我都顾不上了，我被眼前的景象惊呆了！这是一座丰饶的山峁，半坡上座落着一个村子，赵杨坪村。这村比腰道村大些，坡也缓些。金黄的油菜花盛开，麦苗青青，覆盖好的洋芋苞谷排排行行，老远望去如银链一般，构成了一幅美丽的藏乡高山春日画卷。这里土地肥沃，没有一块荒芜的田地，在地里也看不见一个石头。山顶的平地，田畴更如美画，这完全颠覆了我以前对老坪垭的认知，以前我以为这是一个落后愚味贫穷荒凉的地方！在覆盖好的庄稼地里，我看见有荞麦的芽叶露出，是大荞的苗子，也就是红杆杆绿叶叶的那种，真正的荞粉就是用它的面粉做成的。同行的乡政府干部说，这是去年秋季收割荞麦时零落的荞颗子，现在发芽长出来了。这不由我想起去年樊斌、石建新等同志在这里拍摄制作的小视频及歌曲《醉美坪垭》《故乡坪垭》，那盛开的荞花，那歌声，那姑娘的美姿，就又萦绕浮现在眼前耳畔了。
跟随区文联石亚红主席和坪垭乡党委张文凤书记，我们来到赵杨坪村的最高处。张书记说，他们计划要在这里修建一个新的观景台，把朝阳洞和坪垭新区及古村连结起来，打造一个“坪垭一日游”，大力发展乡村旅游、特色产业和民俗文化，致富当地百姓。放眼望去，白龙江两岸美景尽收眼底，向西可以看见角弓及更远的地方，向东石门、两水近在眼前。兰乡长指着东面最远的一座山峰说，那就是千坝牧场。我循指遥望，千坝牧场的上空此刻正飘着一朵白云，时而像一只羊，时而如一头牛，时而似一匹马……
赵杨坪村庄的对面，是一弯坡地，开满了油菜花。我给兰乡长建议，以后在油菜地里种几个大字：醉美坪垭，欢迎您！到时候，请摄影家王耀东、朱崇玥等来航拍美景。
这次采风，印象最深的还是坪垭老树。也许是天生的性格，我从小就爱动物植物大自然，特别喜欢古树。我觉得，一棵树就是一条命，一棵老树就是一段历史，一棵好树就是一幅美景。藏族是个很热爱自然、敬畏自然、顺应自然、保护自然的民族，在藏家儿女的眼中，一切众生都是平等的，都应爱护珍惜。在坪垭腰道村和赵杨坪村，我遇见了十几棵老树，并拍了几十张照片。不知多少年了，历经沧桑，有的老树依然枝繁叶茂，有的树心已空，靠皮活着，仍吐新芽，有的已经干枯却依然伫立。在马鞍粱上，有四棵酸梨老树，成一字形摆开，正开着洁白的花朵。有人给我介绍说，先有这几棵梨树，后才有腰道村。这些古树，如藏家同胞一样，饱经沧桑苦难，却依然顽强地生活在大地上，绽放着自己的生命。
傍晚时分，我们开始下山了。车子走到赵杨坪村的对面山弯时，我回首一望，赵杨坪村依旧阳光普照，村舍、寺院、经幡、油菜花、古树、田地，还有村委会门前的那面高高飘扬的党旗……格外美丽，格外鲜艳。
4月28日
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