「英格蘭會浸泡在這場彷彿無休無止的暴雨中，影響全球的氣候變遷仍是關鍵因素。」英國氣象局（Met Office）首席科學家史琳戈（Dame Julia Slingo）說道。儘管倫敦紳士一邊撐傘、一邊抱怨天氣的形象深植人心，這場降雨無論在長度、強度甚至沿岸海浪高度等各方面的數據都異乎尋常。「我們往前追蹤到1766年，發現過去從未有過這樣的紀錄。去年冬天開始，英國經歷了248年來最特殊的降雨時期，而在未來，海平面上升會讓洪水問題更難對付。」
從2013年12月開始，英國各地傳出的嚴重水災警告超過130件，遠遠多於2012年的9件。英國政府贊助的「生態和水文中心」（Centre for Ecology and Hydrology）為近來氣候異常現象整理出一份報告：北大西洋及太平洋噴流（jet stream）的擾動、以及周圍海域高於常溫的海水溫度，都可能是造成歐洲及北美極端氣候頻繁出現的因素之一。
英國東安格里亞大學的氣候學家柯芮（Corinne Le Quere）也同意上述看法：「降雨量變得又多又強，往往是氣候變暖的預兆。因為更多更快的蒸發與降水，代表水循環正在加速。」
透過這些資訊，科學家發現在 T2 海槽，融水的比例相對高於 T3，尤其是位於上層向北的水流（水深 400 公尺內）。另外透過 AUV 資料的收集，科學家發現來自 Pine Island Bay 的深層水透過流經東側冰棚 (Eastern Ice Shelf, EIS) 底下而抵達 T3 海槽區域。該發現比原先模型所預期的深層水流動範圍更向西延伸 [7]，說明在 EIS 底下的海脊可能比原先預估的深度還要深（>1050 公尺），又或者並沒有如原先所推估的延伸至北邊，以阻擋來自 Pine Island Bay 的深層水。
圖四、依據觀測資料推估出思韋茨冰舌及東側冰棚下水流的路徑分佈。其中紅色箭頭表示溫鹽水流的主要路徑，藍色箭頭為流出冰棚富含融水的水流，紅色虛線箭頭指示可能流入的溫鹽水流。來自 Pine Island 海槽的兩條箭頭則表示以當前資料，仍無法確認深層水主要由哪一條路徑流入東側冰棚 (Eastern Ice Shelf, EIS)。[5]
根據本次研究 [5]，科學家總結出高比例的融水主要在西側流出，而另兩個深層水主要分別流入冰棚兩側，其中之一為先前已知由思韋茨海槽進入的暖水，另一個則為之前未知、由 Pine Island Bay 流入的暖水路徑。後者由於受到在地氣候條件 [10] 以及 Pine Island 冰川融化的影響 [11]，意味著未來思韋茨冰川的融化速率以及該處整體冰川動力機制，將會比原先模型所預期的，更加依賴於 Pine Island 區域當地條件。
今年 EHT 公布的 3C 279 影像。圖右是本次拍攝到的黑洞噴流，根據EHT 的分析，左上光影是噴流的源頭，右下光影則是正在遠離源頭的噴流。 圖片來源／J.Y. Kim (MPIfR), Boston University Blazar Program (VLBA and GMVA), and the Event Horizon Telescope Collaboration
Jae-Young Kim et al., Event Horizon Telescope imaging of the archetypal blazar 3C 279 at an extreme 20 microarcsecond resolution, Astronomy & Astrophysics, 2020.
這次觀測看見的黑洞近照有兩個特徵，一個是剪影的形狀，一個是不對稱性(下方較亮)。視界事件視界望遠鏡( EHT )團隊在今年四月十日除了公布影像外也發表了六篇論文（在此稱作 paper I, II, III, IV, V, VI），在這篇文章中，繼續上一篇文章的介紹，我們要在來看看 EHT 團隊如何分析對黑洞 M87 的近照呢以及黑洞剪影不對稱的原因。
M87 有個明顯的大尺度噴流，其近照顯示出下方較亮的環狀影像。此環狀影像的形狀與天文學家預計看到的黑洞剪影相符合，這篇文章中我們來看看下方較亮的原因。圖／ EHT Collaboration; figure 3 of paper I, and NASA, NRAO, ＆ J. Biretta 。
( video credit: European Southern Observatory )
M87 有個明顯的大尺度噴流，其近照顯示出下方較亮的環狀影像。此環狀影像的形狀與天文學家預計看到的黑洞剪影相符合，這篇文章中我們來看看下方較亮的原因。（credit: EHT Collaboration; figure 3 of paper I, and NASA, NRAO, ＆ J. Biretta）
因為輻射主要是由電子產生，我們需要近一步假設電子的能量分佈以及其他觀測參數（例如觀察者相對於黑洞旋轉軸的角度），計算出可能的黑洞影像。當模擬黑洞剪影像時，黑洞質量和吸積率的大小（假設 M87 的距離是正確已知的），都會和影像相關。也因此，藉由比較模擬黑洞的剪影影像與觀測結果，可以得到這些參數的限制。（在這次的論文中，我們假設吸積流的旋轉方向與黑洞的選轉方向平行，更多細節可參考 paper V。）
廣義相對論磁流體力學( GRMHD )所模擬的影像能大致符合這次看見的黑洞近照，而黑洞剪影的輪廓也符合廣義相對論對黑洞時空的描述。圖片中的三個模擬分別有黑洞附近不同的磁場大小 ，不同的的黑洞自旋，以及不同的電子能量狀態。上方是模擬黑洞的影像，下方是考慮 EHT 觀測約只有下方每張小圖右下方白色空心圓圈的解析度，所“模糊化“的模擬圖(可參考懶人包 I 中，“為什麼照片看起來是模糊的”)。特別注意上方圖中影像的動態精細結構(綠色箭頭)。這些結構都會影響到模擬影像的 visibility 以及和 EHT 觀測數據的比對 (可參考前一張圖，以及 paper V 也提供了這些動態結構與觀測數據比較的範例影片)。圖：／ EHT Collaboration; figure 4 of paper I 。
除了比較 EHT 觀測與數值模擬的黑洞影像外， EHT 團隊還做了哪些分析？
除了藉由數值模擬得到的黑洞剪影的模型之外，團隊也用了其他的「幾何」模型詳細分析了黑洞近照的特徵，例如觀測需要多少個幾何影像「組件」才能量好的描述觀測到的影像，黑洞剪影與環境的亮和對比，剪影的大小，剪影的不對稱性，並根據這些結果討論黑洞的事件視界是否存在等等。有興趣的讀者可以參考 paper VI 。另外， EHT 團隊成員也將探討利用其他方式了解黑洞剪影的可能性，例如對黑洞環境的半解析解 (semi-analytical) 描述等等。
除了模擬黑洞影像外， EHT 團隊也用許多幾何模型分析觀測結果的特徵。例如圖中由一個大圓與一個小圓，並加上其他的參數或構成所造成的影像，也可以模擬出與 EHT 觀測大致符合的數據。這些幾何模型對觀測分析非常有幫助。例如，利用這些幾何模型來分析當黑洞影像資料庫中的影像(已知黑洞的轉速，質量等等)是真實觀測影像時，我們能多好的還原這些還原這些已知參數。根據對這些誤差的了解，我們幫助能更好的分析與理解 EHT 觀測(未知黑洞的轉速，質量等等)的結果。圖／ EHT Collaboration; figure 3 of paper VI 。
相關的另一個有趣的發現是，當我們分析特定環境（特定黑洞轉速，黑洞附近磁場大小，與電子能量分佈）能造成觀測到的可能性時，發現首張黑洞近照的觀測資訊未能幫助我們區分哪種特定環境是最有可能的，於是我們也採用了其他對 M87 天體的觀測資訊所提供的限制條件，並和模型比對(例如同樣的模型在 X-ray 的亮度，噴流的強度等等)。有興趣的讀者可以參考 paper V 。
・下圖的 a 代表黑洞的轉動方向，黑洞旋轉方向（黑色箭頭）和吸積流旋轉方向（藍色箭頭）若相同，則為正轉 a >0; 若相反，則為負轉 a <0。這兩種情況又可以再根據觀察者和吸積流旋轉軸的夾角 i （而不是黑洞旋轉軸或是噴流的夾角），再分成 i >90度，與 i <90 度。
M87 星系中心的黑洞，其黑洞旋轉與吸積流旋轉的不同可能組合:黑洞相對吸積流的旋轉 a , 以及我們與吸積流轉軸的夾角 i 。每張小圖中距離觀察者較近的那一側黑洞噴流稱為 approaching jet ,，位於右方。圖／ EHT Collaboration; figure 5 of paper V 。
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