#财经##大盘解析##今日看盘# 整体市场情绪混沌状态，高标情绪强修复高潮日，物极必反，今天预期高标强分化日，谨慎接力追涨。两会要开了，想博弈这周末发酵题材的今天盘中就要动手了，什么三胎，养老，数字经济的，先手资金一个个提前埋伏了，就等周末发酵周一卖给来追涨的人。高标今天预期强分歧日，那么跟市场情绪相反的次新板块倒可以关注下，毕竟每年3月初次新板块都会走出那么一只妖股，目前看粤海饲料是比较符合气质的，盘中再看吧。周五了，周末愉快哦#今日看盘#
多中心接力创造生命奇迹 | 先天性阴道闭锁患者在协和诞下足月孩
5月17日，北京协和医院普通妇科中心、妇科内分泌与生殖中心、产科中心等通力协作、攻坚克难，一位先天性阴道闭锁患者合并重症感染的34岁女性在经过阴道重建手术、辅助生殖受孕后，孕37周+5天择期剖宫产，顺利诞下一名健康女婴。这是一例国际罕见的成功个案，协和多学科充分发扬团队精神，一棒接一棒，一站接一站，为圆一个母亲梦，为生一个健康娃，倾力护航整整20个月。
朱兰
“这位患者成功受孕及顺利分娩的的确确不容易，任何环节稍有闪失，都没有母婴平安的结果。能给她一个完整的家，一个健康的孩子，整个医护团队都特别高兴！”
郁琦
“最关键的是决策，医生需要评价要不要去做这件事儿？她的愿望是生孩子，但做试管婴儿可能面临各种困难，怀孕后还可能遇到更严重的情况。”
刘俊涛
“医生的初心，毫无疑问，就是要解决病人的问题。她的孕期管理及手术每一步都不简单。我们做了最坏打算，做最好的努力！”
渴望和所有女性一样 成为一个妈妈
2020年9月，32岁的小A来到北京协和医院，她把“成为母亲”这一心愿寄托在“最后一站”。生育，对于很多人来说是自然的生理过程，但对于先天性阴道闭锁、经历了多次手术、盆腔感染的小A而言，成为母亲是一种奢望。小A也曾陷入过深深的绝望，但来到北京协和医院后，她又看到了光明。
小A患有罕见的生殖道梗阻性畸形，发病率约为1/5000～1/4000。15岁以来，她因多次再梗阻和盆腔感染接受过4次手术，来到北京协和医院妇产科学系主任朱兰教授门诊时，她不仅有阴道闭锁的情况，还合并有盆腔脓肿。
小A问朱兰主任：“我还有机会做母亲吗？”一个简单的提问背后是长达6年求子之路的心酸。先天性阴道闭锁患者理论上可以妊娠的，但因生殖道畸形，受孕及顺利足月分娩极为困难。像小A这样合并严重盆腔感染，国际指南也写明，切子宫是可行的治疗方式。保留子宫并尝试生育，每一步都困难重重，患者妊娠后也将面临诸多风险。
一次手术 打通梗阻 创造生育条件
朱兰的临床专长之一就是女性先天性生殖道畸形诊治。面对育龄期的小A，朱兰深知，生育既是这类患者心中埋藏最深的痛，也是她们对未来最美好的期盼。朱兰决定，为了小A的愿望，即使顶着雷、冒着风险，也不放弃一丝希望。
在与小A充分地术前讨论、获取知情同意后，2021年3月10日，朱兰主任通过腹腔镜、阴式联合方式，为小A成功实施了手术。根除性的全子宫切除手术相对容易，保留生育功能的重建性手术难度更大。朱兰主任至今还清楚地记得术中细节：“术中看到，小A的腹盆腔粘连严重，子宫直肠窝全封闭，盆腔广泛炎性粘连带和水泡样改变，手术十分困难。重建性手术的目标是在她的膀胱和直肠之间打一个穴，打通生殖道梗阻并重建阴道。这项操作的膀胱损伤、直肠损伤风险均在50%以上。任何一个地方出现损伤，都意味着手术无法再进行下去，必须完整切除子宫。在分离膀胱、直肠间隙的时候，真的是‘薄如纸’的状态。但经过仔细地操作，我们成功了！”
辅助生殖 紧密衔接
小A接受了手术后，阴道已经打开。但她的宫颈发育不全，妇科检查时仅能看到一个小孔。宫颈是自然受孕的必经之路，阴道部分宫颈缺失会导致受精困难，小A的母亲梦必须借助辅助生殖技术的帮助。
通过转诊，小A在2020年11月23日来到妇科内分泌与生殖中心邓成艳教授的门诊，接受辅助生殖评估。普通妇科中心、妇科内分泌与生殖中心共同为她定制了贯通衔接的一体化方案，术后半年是辅助生殖的最佳时期。
妇科内分泌与生殖中心郁琦主任介绍，小A病情的难点在于胚胎移植过程。由于阴道宫颈结构不存在，胚胎移植手术时，医生只能在超声引导下，从子宫向外方向一点点探查尝试，确认宫颈口后，小心置入套管，再把含有胚胎的移植管送入套管内，移植到子宫。2021年9月14日，邓成艳教授为小A进行移植操作，憋着一股劲儿小心翼翼克服困难完成了整个操作。
35岁以下普通女性进行试管婴儿操作的成功率约为50%。幸运的是，在医务人员的积极努力和患者配合下，小A终于获得了成功妊娠。
感受生命的奇迹
小A的成功受孕给她的家庭和医护人员都带来了莫大的欣喜。欣喜之余，医生们还有一份隐忧。宫颈是胚胎最好的“大门”，孕期不轻易打开，让胚胎在母亲子宫内安全发育。小A缺少这扇大门，宫颈阴道部分无法看到，阴道检查仅能看到一个类似宫颈口的孔道，相当于是开着门的状态。医生们担心妊娠早期可能因宫颈功能不全，承受不了妊娠压力，引发早产。安全度过妊娠期后，又可能因为宫颈发育不良，临产后宫颈不能正常扩张，有宫颈裂伤风险。而小A的宫颈大部分位于盆腔内，恐伤及周围脏器，这也是十分凶险的情况。
在产科的规律产检和严密医学观察下，小A有惊无险地渡过了孕期。她说：“虽然医生们最初就交代了许多风险和可能，但自从迈进了协和的大门，我就从一路坎坷、屡遭拒绝，变成一路绿灯，非常顺利。在这里，我心里满满的都是安心，我已把自己完全交给了北京协和医院。”
最好的馈赠 母婴平安
患者以性命相托，我必全力以赴。
小A的病情能怀上孩子就非常不容易，能怀到足月更为罕见。她腹中的孩子早已成为医生们心中的珍贵儿，一再传来孕期平安的消息，大家都不由得开心。
经过反复讨论，医生们制定了孕37周足月后计划性剖宫产的方案。产科、儿科、麻醉科手术室做好万全准备。2022年5月17日下午，小A的剖宫产手术要开始了，朱兰主任、刘俊涛主任、郁琦主任等都早早地来到手术间。14点45分，麻醉科裴丽坚副主任为小A实施椎管内腰硬联合麻醉。15点2分，手术开始，主刀医生刘俊涛主任娴熟、精准、迅速地进行着手术操作。虽然小A已经接受过5次手术，但在协和医生的巧手下，手术进展顺利。
15点13分，孩子顺利娩出，是一个健康的女婴！新生评分10分，出生体重2910克，体长47厘米。孩子呱呱坠地的那一刻，医生们心中的石头终于落地。手术间内，医生把孩子抱到小A的面前，在腰麻状态下的小A眼中含着泪花，见到了孩子第一面，她有女儿了，她做母亲了！
余生款款，静待花开。孩子的诞生开启了小A人生的新征程。她在北京协和医院近两年的诊疗过程中，有十余个科室、约二百名医护人员参与过救治。
这就是协和，秉承优良传统，护佑人民健康，以求真求实的仁心仁术，书写着一个又一个敬佑生命的“治愈”故事，传递着温暖彼此的世间真情，努力创造着更健康、更美好的未来！
文字/傅谭娉 孙崟 张志博 李苑菁
图片/孙良 李林
5月17日，北京协和医院普通妇科中心、妇科内分泌与生殖中心、产科中心等通力协作、攻坚克难，一位先天性阴道闭锁患者合并重症感染的34岁女性在经过阴道重建手术、辅助生殖受孕后，孕37周+5天择期剖宫产，顺利诞下一名健康女婴。这是一例国际罕见的成功个案，协和多学科充分发扬团队精神，一棒接一棒，一站接一站，为圆一个母亲梦，为生一个健康娃，倾力护航整整20个月。
朱兰
“这位患者成功受孕及顺利分娩的的确确不容易，任何环节稍有闪失，都没有母婴平安的结果。能给她一个完整的家，一个健康的孩子，整个医护团队都特别高兴！”
郁琦
“最关键的是决策，医生需要评价要不要去做这件事儿？她的愿望是生孩子，但做试管婴儿可能面临各种困难，怀孕后还可能遇到更严重的情况。”
刘俊涛
“医生的初心，毫无疑问，就是要解决病人的问题。她的孕期管理及手术每一步都不简单。我们做了最坏打算，做最好的努力！”
渴望和所有女性一样 成为一个妈妈
2020年9月，32岁的小A来到北京协和医院，她把“成为母亲”这一心愿寄托在“最后一站”。生育，对于很多人来说是自然的生理过程，但对于先天性阴道闭锁、经历了多次手术、盆腔感染的小A而言，成为母亲是一种奢望。小A也曾陷入过深深的绝望，但来到北京协和医院后，她又看到了光明。
小A患有罕见的生殖道梗阻性畸形，发病率约为1/5000～1/4000。15岁以来，她因多次再梗阻和盆腔感染接受过4次手术，来到北京协和医院妇产科学系主任朱兰教授门诊时，她不仅有阴道闭锁的情况，还合并有盆腔脓肿。
小A问朱兰主任：“我还有机会做母亲吗？”一个简单的提问背后是长达6年求子之路的心酸。先天性阴道闭锁患者理论上可以妊娠的，但因生殖道畸形，受孕及顺利足月分娩极为困难。像小A这样合并严重盆腔感染，国际指南也写明，切子宫是可行的治疗方式。保留子宫并尝试生育，每一步都困难重重，患者妊娠后也将面临诸多风险。
一次手术 打通梗阻 创造生育条件
朱兰的临床专长之一就是女性先天性生殖道畸形诊治。面对育龄期的小A，朱兰深知，生育既是这类患者心中埋藏最深的痛，也是她们对未来最美好的期盼。朱兰决定，为了小A的愿望，即使顶着雷、冒着风险，也不放弃一丝希望。
在与小A充分地术前讨论、获取知情同意后，2021年3月10日，朱兰主任通过腹腔镜、阴式联合方式，为小A成功实施了手术。根除性的全子宫切除手术相对容易，保留生育功能的重建性手术难度更大。朱兰主任至今还清楚地记得术中细节：“术中看到，小A的腹盆腔粘连严重，子宫直肠窝全封闭，盆腔广泛炎性粘连带和水泡样改变，手术十分困难。重建性手术的目标是在她的膀胱和直肠之间打一个穴，打通生殖道梗阻并重建阴道。这项操作的膀胱损伤、直肠损伤风险均在50%以上。任何一个地方出现损伤，都意味着手术无法再进行下去，必须完整切除子宫。在分离膀胱、直肠间隙的时候，真的是‘薄如纸’的状态。但经过仔细地操作，我们成功了！”
辅助生殖 紧密衔接
小A接受了手术后，阴道已经打开。但她的宫颈发育不全，妇科检查时仅能看到一个小孔。宫颈是自然受孕的必经之路，阴道部分宫颈缺失会导致受精困难，小A的母亲梦必须借助辅助生殖技术的帮助。
通过转诊，小A在2020年11月23日来到妇科内分泌与生殖中心邓成艳教授的门诊，接受辅助生殖评估。普通妇科中心、妇科内分泌与生殖中心共同为她定制了贯通衔接的一体化方案，术后半年是辅助生殖的最佳时期。
妇科内分泌与生殖中心郁琦主任介绍，小A病情的难点在于胚胎移植过程。由于阴道宫颈结构不存在，胚胎移植手术时，医生只能在超声引导下，从子宫向外方向一点点探查尝试，确认宫颈口后，小心置入套管，再把含有胚胎的移植管送入套管内，移植到子宫。2021年9月14日，邓成艳教授为小A进行移植操作，憋着一股劲儿小心翼翼克服困难完成了整个操作。
35岁以下普通女性进行试管婴儿操作的成功率约为50%。幸运的是，在医务人员的积极努力和患者配合下，小A终于获得了成功妊娠。
感受生命的奇迹
小A的成功受孕给她的家庭和医护人员都带来了莫大的欣喜。欣喜之余，医生们还有一份隐忧。宫颈是胚胎最好的“大门”，孕期不轻易打开，让胚胎在母亲子宫内安全发育。小A缺少这扇大门，宫颈阴道部分无法看到，阴道检查仅能看到一个类似宫颈口的孔道，相当于是开着门的状态。医生们担心妊娠早期可能因宫颈功能不全，承受不了妊娠压力，引发早产。安全度过妊娠期后，又可能因为宫颈发育不良，临产后宫颈不能正常扩张，有宫颈裂伤风险。而小A的宫颈大部分位于盆腔内，恐伤及周围脏器，这也是十分凶险的情况。
在产科的规律产检和严密医学观察下，小A有惊无险地渡过了孕期。她说：“虽然医生们最初就交代了许多风险和可能，但自从迈进了协和的大门，我就从一路坎坷、屡遭拒绝，变成一路绿灯，非常顺利。在这里，我心里满满的都是安心，我已把自己完全交给了北京协和医院。”
最好的馈赠 母婴平安
患者以性命相托，我必全力以赴。
小A的病情能怀上孩子就非常不容易，能怀到足月更为罕见。她腹中的孩子早已成为医生们心中的珍贵儿，一再传来孕期平安的消息，大家都不由得开心。
经过反复讨论，医生们制定了孕37周足月后计划性剖宫产的方案。产科、儿科、麻醉科手术室做好万全准备。2022年5月17日下午，小A的剖宫产手术要开始了，朱兰主任、刘俊涛主任、郁琦主任等都早早地来到手术间。14点45分，麻醉科裴丽坚副主任为小A实施椎管内腰硬联合麻醉。15点2分，手术开始，主刀医生刘俊涛主任娴熟、精准、迅速地进行着手术操作。虽然小A已经接受过5次手术，但在协和医生的巧手下，手术进展顺利。
15点13分，孩子顺利娩出，是一个健康的女婴！新生评分10分，出生体重2910克，体长47厘米。孩子呱呱坠地的那一刻，医生们心中的石头终于落地。手术间内，医生把孩子抱到小A的面前，在腰麻状态下的小A眼中含着泪花，见到了孩子第一面，她有女儿了，她做母亲了！
余生款款，静待花开。孩子的诞生开启了小A人生的新征程。她在北京协和医院近两年的诊疗过程中，有十余个科室、约二百名医护人员参与过救治。
这就是协和，秉承优良传统，护佑人民健康，以求真求实的仁心仁术，书写着一个又一个敬佑生命的“治愈”故事，传递着温暖彼此的世间真情，努力创造着更健康、更美好的未来！
文字/傅谭娉 孙崟 张志博 李苑菁
图片/孙良 李林
#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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