我們銀河系中黑洞的圖像

我們銀河系中的黑洞圖像

三年前,事件視界望遠鏡 (EHT) 的科學界以在鄰近星系 M87 中捕捉到的第一張黑洞照片震驚了世界。 現在,同一個團隊首次展示了 與我們銀河系中黑洞的第一張圖像,使用來自全球射電望遠鏡網絡的觀測。

在這篇文章中,我們將告訴你我們銀河系中黑洞的圖像是如何獲得的,以及它會產生什麼影響。

捕捉銀河系中黑洞的圖像

射手座

這就是射手座 A*,一個不斷變化的高度可變的輻射源。 多年來,科學家們一直在使用算法來重建它隨時間的演變,就好像它是一部“電影”一樣,但是 他們現在已經成功並渲染了他們的靜止圖像.

除了在《天體物理學雜誌快報》特刊上發表的一組論文外,事件視界望遠鏡 (EHT) 合作團隊今天在世界各地同時舉行的一系列國際新聞發布會上揭開了這一里程碑的面紗。

“這是銀河系中心的超大質量黑洞人馬座 A* 的第一張照片, 它的質量是太陽的 4 萬倍. 我們提供了它們存在的第一個直接視覺證據,”哈佛天體物理學家 A 中心研究員 Sara Issaoun 在德國慕尼黑的歐洲南方天文台 (ESO) 總部發表講話說。

結果提供了壓倒性的證據,證明該物體是一個黑洞,並為這些巨星的運作提供了寶貴的線索,這些巨星被認為位於大多數星系的中心。

根據參與發現的 300 個中心的 80 多名科學家的說法,這個巨大的洞“重”了大約 4 萬個太陽質量,在一個不比我們太陽系大的區域內, 距離我們的星球 27.000 光年。 從我們的角度來看,它是天空中月亮上一個甜甜圈的大小。

第一個視覺證據

我們銀河系的黑洞圖像的照片

這張照片是期待已久的對我們銀河系中心大質量物體的觀察。 科學家們已經看到 圍繞銀河系中心一些非常大、緊湊、不可見的物體運行的恆星。 這有力地表明天體薩奇 A* 是一個黑洞。

雖然我們無法看到黑洞本身,因為它完全是黑暗的,但它周圍的發光氣體揭示了一個獨特的特徵:一個黑暗的中心區域(稱為陰影),周圍環繞著一個明亮的環形結構。 新視圖捕捉到了被黑洞強大引力彎曲的光線。

台北中央研究院天文與天體物理研究所 EHT 項目首席科學家 Geoffrey Bower 說:“令我們驚訝的是,環的大小與愛因斯坦廣義相對論的預測如此吻合。” “這些史無前例的觀測極大地提高了我們對銀河系中心正在發生的事情的理解,以及 提供關於巨型黑洞如何與其環境相互作用的新見解“。

觀察如此遙遠的物體需要地球大小的望遠鏡,儘管實際上或等效,這就是 EHT 可以實現的。 它由位於智利、美國、墨西哥、西班牙和南極的八台射電望遠鏡組成。 在美國,由歐洲南方天文台 (ESO) 和智利阿塔卡馬沙漠的其他國際合作夥伴運營,在歐洲,內華達山脈 (格拉納達) 的毫米射電天文研究所 (IRAM) 脫穎而出。

EHT 連續幾個晚上觀察人馬座 A*,收集數據數小時,類似於在靜態相機上使用長時間曝光。 在構成 EHT 的射電望遠鏡中,IRAM 天線 30米長在觀測中發揮了至關重要的作用,允許獲得第一張圖像。

通過一種稱為超長參考干涉測量法(VLBI,它使用數學運算而不是透鏡)的技術,來自所有射電望遠鏡的信號已經被組合起來,它們的數據由算法和超級計算機處理,以重建最佳圖像。

安達盧西亞天體物理研究所 (IAA-CSIC) 的研究員 Thalia Traianou 補充說:“這項技術將使我們能夠獲得黑洞甚至電影的新圖像。”

兩個相似的黑洞

銀河

關於 87 年拍攝的星系 M2019 中的黑洞圖像,科學家一致認為這兩個黑洞看起來非常相似,儘管我們星系中的黑洞 它比 1000 萬光年遠的 M87* 小 55 倍以上. 這顆巨星的質量為6.500億個太陽,直徑為9.000億公里,這意味著直到海王星的太陽係都會進入它。

“我們有兩種完全不同類型的星系和兩種質量非常不同的黑洞,但在這些黑洞的邊緣附近,它們看起來驚人地相似,”EHT 科學委員會聯合主席兼理論天體物理學教授 Sera Markoff 說在阿姆斯特丹大學。 這告訴我們,廣義相對論可以近距離控制這些物體,而我們在更遠的地方看到的任何差異都是由於黑洞周圍物質的差異造成的。 »

巴塞羅那大學宇宙學研究所的理論物理學家和 ICREA 教授 Roberto Emparan 是這樣向 SMC 西班牙解釋的:“目前,我們可以說,87 年的 M2019* 圖像與當前圖像來自 SgrA *,它表明,無論黑洞的大小如何, 離黑洞最近的環境非常相似. 未來的觀察將告訴我們更多關於黑洞周圍物質的特性,我們或許能夠判斷這個物體是否真的是愛因斯坦理論所預測的,還是一個更奇特的‘冒名頂替者’或‘模仿者’。”

瓦倫西亞大學和CSIC混合中心理論物理系和IFIC教授Gonzalo J. Olmo與馬德里康普頓斯大學理論物理係人才研究員Diego Rubiera-García不謀而合。 “雖然這個物體比今天在銀河系中觀察到的物體大一千倍,但它與我們的‘小’黑洞的相似性表明了描述這些物體的物理學的普遍性,”他們向 SMC 西班牙強調。

不過,今天的結果比M87*難多了, 雖然射手座 A* 更接近。 該團隊必須開發複雜的新工具來解釋氣體在 Sgr A* 周圍的運動。 雖然 M87* 是一款更簡單、更穩定的鏡頭,但幾乎所有圖像看起來都一樣,而 Sgr A* 則不然。

“在人馬座 A* 和 M87* 附近,黑洞附近的氣體以相同的速度移動,幾乎與光速一樣快,”管家天文台和天文與數據系的 EHT 科學家 Chi-kwan Chan 解釋說。亞利桑那州,雖然氣體環繞較大的 M87* 需要數天到數週的時間,但小得多的人馬座 A* 在幾分鐘內完成一個軌道。”

“這意味著人馬座 A* 周圍氣體的亮度和模式正在迅速變化,因為 EHT 合作觀察它: 這有點像試圖清晰地看到一隻小狗快速追逐它的尾巴他繼續。

Sgr A* 黑洞圖像是團隊提取的不同圖像的平均值,最終首次揭示了銀河系中心的巨星。

我希望通過這些信息,您可以了解更多關於我們銀河系黑洞圖像的信息。


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