更新时间:2025-05-18 03:49作者:佚名
Pengpai新闻记者Senning
随着射手座A*的第一个直接图像的发布,是银河系中心的黑洞,参与观察项目的科学家也揭示了有关超级质量黑洞的更多信息。
美联社(www.apnews.com)说,该图像没有显示出贪婪的宇宙驱逐舰,但更像是一个“温柔的巨人”,饮食几乎饿了。该图像还证实了爱因斯坦的相对论一般理论——黑洞是爱因斯坦方程所指定的黑洞的大小,类似于汞轨道的轨道。

银河系中心黑洞的射手座a*图像
2022年5月12日,活动地平线望远镜合作(以下简称为“ EHT”)发布了射手座A*的直接图像,这是银河系中心的黑洞。它的质量约为太阳的400万倍,距离地球约26,000光年。该图像由世界各地的8个同步射电望远镜处理并收集了数据。
科学家以前曾在银河系中心观察到恒星,这些恒星绕着一些看不见,密集且极为巨大的物体旋转。该图像提供了第一个直接的视觉证据。哈佛大学史密森尼天体物理学中心的天体物理学家萨拉·伊萨恩(Sara Issaoun)在德国加兴(Gacheng)的一次新闻发布会上说:“现在我们有直接的证据表明这个物体是一个黑洞。”
在EHT合作团队发布了一个名为M87*的黑洞的第一张图片之后,这一突破就发生了,该图像位于2019年更遥远的Messier 87 Galaxy中心。
在现代的相对论一般理论中,黑洞的重力非常强大,可以吞噬所有物质。 “时间和空间的曲率如此之高,以至于光无法从事件视野中逃脱。”但是,亚利桑那大学的天体物理学家feryalzel参加了这一观察项目,他告诉美联社,射手座a*黑洞“吃得很少”。根据参与该项目的另一位天文学家的说法,这相当于“一个人在数百万年内吃了一粒大米”。
科学家们预测,银河系的黑洞比Messier 87 Galaxy中的黑洞更加暴力,但是天文学和天体物理学科学家Geoffrey C. Bower说,图像表明“这是一只胆小的黑洞狮子,” Bawer说,”鲍泽说,因为Sagittarius Black Hole“落入饥饿的人”,所以只有一个小小的落入黑色的洞中,只有一个陷入困境的黑洞,这使得黑洞陷入困境。
鲍尔说:“我们感到惊讶的是,这枚戒指的大小与爱因斯坦的一般相对论是如此。这些观察结果是前所未有的,极大地提高了我们对银河系中心发生的事情的理解,并提供了有关这些巨型黑洞与周围环境如何相互作用的新见解。”
5年的数据汇编结果
五年前收集了银河系中心的黑洞射手座A*的图像成像数据。根据《自然》(www.nature.com)的报道,2014年,Nijmegen大学的天体物理学家Heino Falck,荷兰,荷兰,荷兰,马萨诸塞州哈佛大学的Shep Doeleman,马萨诸塞州,马萨诸塞州的群体,来自世界各地的EHT合作组织。他们于2017年在整个地球上进行了首次观察活动。在2017年4月的五个晚上,EHT团队使用了来自世界各地八个不同观测站的射电望远镜,从银河系中的黑洞和一个称为M87*的黑洞*,在MYSIER 87 Galaxy中心较远的黑洞*,收集来自Sagittarius A*的数据。
从西班牙到南极洲,从智利到夏威夷,每个观察站都收集比大型强子撞机在一年内收集的数据更多的数据。数据最终总计近4(1pb=1000TB),该数据太大而无法通过Internet发送。它最终被存放在硬盘驱动器上,在空中,海上和陆地上传播,然后在德国波恩的马克斯·普朗克射电学院和韦斯特福德的Haystack天文台进行编译。
EHT组织位于世界各地的8个观测站中。
2019年,EHT研究人员首次发布了M87*黑洞的图像,这是黑洞存在的第一个直接证据,但是射手座A*的数据在分析中更具挑战性。这是因为围绕M87*旋转的物质发射的辐射基本上是恒定的,而射手座A*周围的物质质量可以在每天观察EHT的几个小时内迅速变化。亨诺·法尔克(Henor Falke)说:“在M87*黑洞中,我们发现一周内的物质几乎没有改变。” “但是射手座周围的物质发生变化了五到15分钟。”
由于这种可变性,EHT团队生成了多个射手座A*的图像,但成千上万的图像。几天前发布的图像是正在处理大量数据的结果。西班牙格拉纳达安达卢西亚天体物理学研究所的EHT成员JosGmez说:“我们平均他们并强调了共同的特征。” Ferrer Ozil说,该项目的下一个目标是拍摄黑洞的“视频”,以了解有关其物理特性的更多信息。
在分析数据时,EHT团队进行了超级计算机模拟,并将其与收集的数据进行了比较,并得出了结论。何塞·戈麦斯(Jose Gomez)说,射手座a*可能沿着轴旋转,大致指向地球,逆时针旋转方向。
马里兰州格林贝尔特NASA-GODDARD太空飞行中心的天体物理学家里贾纳·卡普托(Regina Caputo)说:“ :“令我震惊的是我们看到了它的前部。”此前,Caputo与Caputo合作的NASA的Fermi Gamma-Ray太空望远镜在银河系中心的中心上方和下方检测到了巨大的发光功能,这可能是在过去的激烈活动中由Sagittarius A*生产的。但是,这些特征被称为“费米气泡”,似乎需要物质才能从黑洞侧面而不是前部旋转。
如何用地球望远镜找到黑洞
在1970年代,天文学家发现了射手座A*黑洞存在的第一个迹象,当时射电天文学家在银河系中心地区发现了一个类似点的无线电电源。
这个光源非常昏暗,甚至比普通恒星还黑。通过跟踪围绕射手座A*的恒星轨道,研究人员发现无线电电源的质量和密度很高,以至于它只能是黑洞。 (最近的测量结果表明,其质量是太阳的415万倍,误差为0.3。)这项研究结果赢得了美国天文学家安德里亚·盖兹(Andrea Ghez)和德国天体物理学家莱因哈德·吉泽尔(Reinhard Genzel)获得2020年诺贝尔物理学奖。
由于银河系中的灰尘和气体,科学家无法通过光学望远镜观察射手座A*。但是从1990年代开始,海诺·法尔克(Heino Falke)和其他人意识到,黑洞的阴影可能足够大,可以用无线电短波对,这可以穿透黑洞的面纱。但是研究人员计算出来,为此,需要一个地球大小的望远镜。幸运的是,干涉法可以提供帮助。它需要同时同时距离的多个望远镜的目的,就像大盘的片段一样。
当天文学家首次尝试使用干涉法观察射手座A*时,他们使用了相对较长的7mm无线电波。由于观察站被数千公里隔开,他们看到的最后一件事是一个模糊的地方。
之后,世界各地的团队都改进了技术,并翻新了一些主要的观测站,将它们添加到联合网络中。特别是,由Shep Durmann领导的一支团队使用了南极望远镜,以及智利的14亿美元Atacama大毫米/亚毫米阵列(ALMA)来完成这项工作。 2008年,Dullman的团队还使用技术上困难的1.3毫米波长进行了首次观察。
希望将来会发现黑洞的喷气机
EHT在2018年收集了更多数据,但他们在2019年和2020年取消了观察结果。该团队在2021年和2022年恢复了观察结果,并再次使用更复杂的工具改善了观察网络。
Tucson亚利桑那大学EHT成员Remo Tilanus表示,该组织的最新观察结果的记录速度是2017年的两倍,这应该有助于改善最终图像的分辨率。
研究人员还希望发现是否有来自射手座A*黑洞的喷气流。许多黑洞,包括M87*,都显示了两条材料,这些材料迅速沿相反的方向弹出,这可能是由于倒下的气体的剧烈加热所致。银河系中心上方和下方的热物质云表明,射手座A*过去可能有巨大的喷气机。现在,它的喷气机可能会弱得多,但是它们的存在仍然可以揭示银河系历史的重要细节。
Falke说:“这些喷气机可以抑制或诱导恒星形成,它们可以改变化学元件的位置并影响整个星系的演变。” “我们现在正在研究喷气机的发生地点。”
EHT先前绘制了黑洞边缘的图像。
负责编辑:Kang Yimei