银河系中心首张超大质量黑洞照片曝光!

加拿大都市网

银河系中心超大质量黑洞人马座A*的首张照片。

【加拿大都市网】继2019年首张黑洞照片后,事件视界望远镜计画(EHT)昨日晚间再发布新成果,展示位于银河系中心超大质量黑洞的首张照片。这个黑洞的质量超过了太阳质量的四百万倍。这一成果给出了该天体就是黑洞的实证,为理解这种被认为居于大多数星系中心的“巨兽”的行为,提供了宝贵的线索。该照片由国际研究团队,通过分布在全球的射电望远镜组网“拍摄”而成,这是一张期待已久的银河系中心大质量天体的真面目肖像。

科学家之前已观测到众多的恒星围绕着银河系中心一个不可见的、致密的和质量极大的天体作轨道运动,强烈暗示这个被称作人马座A*(Sagittarius A*:Sgr A*)的天体是一个黑洞,而昨日发布的照片则提供了首个直接的视觉证据。因为黑洞不发光,所以人类看不见黑洞自身,但绕转的发光气体给出了其存在的信号:一个被亮环状结构围绕的暗弱中心区域(称之为阴影)。照片上显现出的(射电)光都是由该黑洞的强大引力弯曲所致,这个黑洞的质量超过了太阳质量的四百万倍。

质量超过太阳400万倍

“我们惊叹于环的大小,与爱因斯坦广义相对论预测结果出奇一致。”来自天文与天体物理研究所的EHT项目科学家Geoffrey Bower说:“这些前所未有的观测极大地提升了我们对银河系中心所发生一切的认识,并为了解超大质量黑洞如何与周围环境相互作用提供了全新视角”。

因为银河系中心黑洞距离地球有二万七千光年之遥,所以它的大小看上去,与从地球上看三十八万千米远月亮上的甜甜圈大小差不多。为了给它拍这张照片,研究团队创建了观测利器EHT,由分布在全球六地的八个射电望远镜组成一个犹如地球那么大的虚拟望远镜。EHT对Sgr A*开展了多个晚上的观测,每次连续采集了好几个小时的数据,就如同相机的长时间曝光。

这是EHT合作组织继2019年发布人类第一张黑洞照片,捕获了位于更遥远星系M87中央黑洞(M87*)之后的又一重大突破。

创建EHT 组虚拟望远镜

尽管银河系中心的黑洞比M87*小了一千五百多倍,也轻了一千五百多倍,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,但当我们聚焦在这些黑洞的边缘时,它们看起来神奇地相似。”尽管Sgr A*离人类更近,这项成果的得来却比M87*艰难得多。

亚利桑那大学天文系和数据科学所的科学家陈志均解释道:“黑洞周围的气体均以几乎接近光速绕着Sgr A*和M87*高速旋转。气体绕转M87*一周需要几天到数周时间,但对于相对小很多的Sgr A*来说,几分钟内气体即可绕转一周。这意味着就在EHT观测Sgr A*之时,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。有点像给一只正在追逐自己尾巴的小狗拍张清晰照片。”EHT合作组织集结了来自全球八十个研究机构(包括上海天文台、台湾中央研究院)共三百多名研究人员。

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