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为银心黑洞提供首个直接视觉证据

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    發表於 2022-10-4 09:59:54 |只看該作者 |倒序瀏覽

    科学家之前已观测到众多恒星围绕着银河系中心一个不可见的、致密的、质量极大的天体作轨道运动。这已强烈暗示这个被称作人马座A*的天体是一个黑洞,而这次发布的照片则提供了首个直接的视觉观测证据。

    2019年,人类发布的第一张黑洞照片,捕获的是更遥远星系M87的中心黑洞M87*。尽管M87*比银河系中心的黑洞人马座A*大了1500多倍,也重了1500多倍,但两个黑洞看起来格外相似。

    “它们来自两种不同类型的星系,且具有极不相同的黑洞质量,但当我们聚焦在这两个黑洞的边缘时,它们看起来又神奇地相似。”来自荷兰阿姆斯特丹大学的理论天体物理学家、EHT科学委员会联合主席萨拉·马尔科夫教授说:“这告诉我们,靠近黑洞的物体完全受广义相对论支配,我们在远处所看到的不同表象是由黑洞周围物质的差异造成的。”

    尽管人马座A*离地球更近,但是为其拍摄照片却比M87*艰难得多。来自美国斯图尔德天文台、亚利桑那大学天文系和数据科学所的科学家Chi-kwan Chan解释道:“周围气体均以几乎接近光速的速度绕着人马座A*和M87*高速旋转。气体绕转M87*一周需要几天到数周的时间,但对于小很多的人马座A*来说,几分钟内气体即可绕转一周。这意味着在EHT观测人马座A*时,该超大质量黑洞周围绕转气体的亮度和图案也在时刻快速变化着。给人马座A*拍照有点像给一只正在追逐自己尾巴的小狗拍张清晰照片。”

    这项成果的实现,集结了来自全球80个研究机构共300多名研究人员的奇思妙想。除了开发复杂的工具来克服人马座A*成像面临的挑战外,EHT合作组织还花了5年时间,用超级计算机合成和分析数据,编纂了前所未有的黑洞模拟数据库与观测结果进行严格比对。


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