我们银河系中黑洞的图像

我们银河系中的黑洞图像

三年前,事件视界望远镜 (EHT) 的科学界以在邻近星系 M87 中捕捉到的第一张黑洞照片震惊了世界。 现在,同一个团队首次展示了 与我们银河系中黑洞的第一张图像,使用来自全球射电望远镜网络的观测。

在这篇文章中,我们将告诉你我们银河系中黑洞的图像是如何获得的,以及它会产生什么影响。

捕捉银河系中黑洞的图像

射手座

这就是射手座 A*,一个不断变化的高度可变的辐射源。 多年来,科学家们一直在使用算法来重建它随着时间的推移的演变,就好像它是一部“电影”一样,但是 他们现在已经成功并渲染了他们的静止图像.

除了在《天体物理学杂志快报》特刊上发表的一组论文外,事件视界望远镜 (EHT) 合作团队今天在世界各地同时举行的一系列国际新闻发布会上揭开了这一里程碑的面纱。

“这是银河系中心超大质量黑洞人马座 A* 的第一张照片, 它的质量是太阳的 4 万倍. 我们提供了它们存在的第一个直接视觉证据,”哈佛天体物理学家 A 中心研究员 Sara Issaoun 在德国慕尼黑的欧洲南方天文台 (ESO) 总部发表讲话说。

结果提供了压倒性的证据,证明该物体是一个黑洞,并为这些巨星的运作提供了宝贵的线索,这些巨星被认为位于大多数星系的中心。

根据参与发现的 300 个中心的 80 多名科学家的说法,这个巨大的洞“重”了大约 4 万个太阳质量,在一个不比我们太阳系大的区域内, 距离我们的星球 27.000 光年。 从我们的角度来看,它是天空中月亮上一个甜甜圈的大小。

第一个视觉证据

我们银河系的黑洞图像的照片

这张照片是期待已久的对我们银河系中心大质量物体的观察。 科学家们已经看到 围绕银河系中心一些非常大、紧凑、不可见的物体运行的恒星。 这有力地表明天体萨奇 A* 是一个黑洞。

虽然我们无法看到黑洞本身,因为它完全是黑暗的,但它周围的发光气体揭示了一个独特的特征:一个黑暗的中心区域(称为阴影),周围环绕着一个明亮的环形结构。 新视图捕捉到了被黑洞强大引力弯曲的光线。

台北中央研究院天文与天体物理研究所 EHT 项目首席科学家 Geoffrey Bower 说:“令我们惊讶的是,环的大小与爱因斯坦广义相对论的预测如此吻合。” “这些史无前例的观测极大地提高了我们对银河系中心正在发生的事情的理解,以及 提供关于巨型黑洞如何与其环境相互作用的新见解«。

观察如此遥远的物体需要地球大小的望远镜,尽管实际上或等效,这就是 EHT 可以实现的。 它由位于智利、美国、墨西哥、西班牙和南极的八台射电望远镜组成。 在美国,由欧洲南方天文台 (ESO) 和智利阿塔卡马沙漠的其他国际合作伙伴运营,在欧洲,内华达山脉 (格拉纳达) 的毫米射电天文研究所 (IRAM) 脱颖而出。

EHT 连续几个晚上观察人马座 A*,收集数据数小时,类似于在静态相机上使用长时间曝光。 在构成 EHT 的射电望远镜中,IRAM 天线 30米长在观测中发挥了至关重要的作用,允许获得第一张图像。

通过一种称为超长参考干涉测量法(VLBI,它使用数学运算而不是透镜)的技术,来自所有射电望远镜的信号已经被组合起来,它们的数据由算法和超级计算机处理,以重建最佳图像。

安达卢西亚天体物理研究所 (IAA-CSIC) 的研究员 Thalia Traianou 补充说:“这项技术将使我们能够获得黑洞甚至电影的新图像。”

两个相似的黑洞

银河

关于 87 年拍摄的星系 M2019 中的黑洞图像,科学家一致认为这两个黑洞看起来非常相似,尽管我们星系中的黑洞 它比距离我们 1000 万光年的 M87* 小 55 倍以上. 这颗巨星的质量为6.500亿个太阳,直径为9.000亿公里,这意味着直到海王星的太阳系都会进入它。

“我们有两种完全不同类型的星系和两种质量非常不同的黑洞,但在这些黑洞的边缘附近,它们看起来惊人地相似,”EHT 科学委员会联合主席兼理论天体物理学教授 Sera Markoff 说在阿姆斯特丹大学。 这告诉我们,广义相对论可以近距离控制这些物体,而我们在更远的地方看到的任何差异都是由于黑洞周围物质的差异造成的。 »

巴塞罗那大学宇宙学研究所的理论物理学家和 ICREA 教授 Roberto Emparan 是这样向 SMC 西班牙解释的:“目前,我们可以说,87 年的 M2019* 图像与当前图像来自 SgrA *,它表明,无论黑洞的大小如何, 离黑洞最近的环境非常相似. 未来的观察将告诉我们更多关于黑洞周围物质的特性,我们或许能够判断这个物体是否真的是爱因斯坦理论所预测的,还是一个更奇特的‘冒名顶替者’或‘模仿者’。”

瓦伦西亚大学和CSIC混合中心理论物理系和IFIC教授Gonzalo J. Olmo与马德里康普顿斯大学理论物理系人才研究员Diego Rubiera-García不谋而合。 “虽然这个物体比今天在银河系中观察到的物体大一千倍,但它与我们的‘小’黑洞的相似性表明了描述这些物体的物理学的普遍性,”他们向 SMC 西班牙强调。

不过,今天的结果比M87*难多了, 虽然射手座 A* 更接近。 该团队必须开发复杂的新工具来解释气体在 Sgr A* 周围的运动。 虽然 M87* 是一款更简单、更稳定的镜头,但几乎所有图像看起来都一样,而 Sgr A* 则不然。

“在人马座 A* 和 M87* 附近,黑洞附近的气体以相同的速度移动,几乎与光速一样快,”管家天文台和天文与数据部的 EHT 科学家 Chi-kwan Chan 解释说。亚利桑那大学,虽然气体绕较大的 M87* 运行需要几天到几周的时间,但较小的人马座 A* 在几分钟内完成一个轨道。”

“这意味着人马座 A* 周围气体的亮度和模式正在迅速变化,因为 EHT 合作观察它: 这有点像试图清晰地看到一只小狗快速追逐它的尾巴他继续。

Sgr A* 黑洞图像是团队提取的不同图像的平均值,最终首次揭示了银河系中心的巨星。

我希望通过这些信息,您可以了解更多关于我们银河系黑洞图像的信息。


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