從遠處看,它看起來像一個不明飛行物,但更大。位於銀河系中心的黑洞

從遠處看,它看起來像一個不明飛行物,但更大。位於銀河系中心的黑洞
由於無法使用已知方法看到黑洞本身,因此在銀河系中心及其周圍環境的第一張黑洞圖像幾乎與韋伯望遠鏡的第一張清晰圖像一樣受到天文學家的熱切期待。儘管人馬座 A* (Sgr A*) 是一個比我們的太陽質量大 400 萬的黑洞,並且明顯擾亂了銀河系中心恆星的軌跡,但還是需要天文學家合作稱為 EHT 才能觀察到它。

Sgr A* 於 1974 年被發現是一個緊湊的無線電源,後來被確定為一個超大質量黑洞。

銀河系中心黑洞附近的第一張照片以及它是如何拍攝的

EHT(事件視界望遠鏡)是一個分佈在四大洲的射電望遠鏡網絡,借助長基線乾涉測量技術,能夠看到位於月球表面的甜甜圈大小的物體。因為對於地球上的觀察者來說,照片中顯示的環就是這個尺寸。

參與觀測銀河系中心黑洞的望遠鏡包括智利阿塔卡馬沙漠的ALMA網絡和APEX射電望遠鏡,以及西班牙的30米IRAM射電望遠鏡NOEMA,毫米級射電望遠鏡- 在法國的波觀測。總共有八種樂器。

照片中可見,銀河系中心黑洞周圍的明亮環為 52 微弧秒。相比之下,月球的對角線長達 185,998,670 角秒。這幾乎是 3600 萬倍

從收集的數據中,可以獲得黑洞環境的圖像,該圖像由隱藏黑洞的暗盤和由光的曲率和焦點形成的光環組成通過黑洞的巨大質量。為了獲得圖像,信息是使用德國馬克斯普朗克中心的超級計算機處理的。還有很多時間,因為在 2017 年有很多小時的觀察。

拍攝銀河系黑洞附近是一項獨特的挑戰

正如 EHT 天文學家所指出的,在超大質量星系 M87 中觀察一個質量更大但也比人馬座 A* 更遠的黑洞要容易得多。星系 M87 距離我們 5300 萬光年,而銀河系的中心“僅”距離 26000 光年。此外,“我們的”黑洞比 M87 中心的黑洞小,質量為 65 億太陽質量。結果,周圍的氣體會更快地改變其位置,從而在長時間曝光期間難以獲得穩定的圖像。

對於銀河系中心和 M87,黑洞附近的氣體以相同的速度運動——幾乎是光速。然而,在後一種情況下,一個完整的周期需要數天甚至數週,在 Sgr A * – 分鐘的情況下。這個物體的圖像變化如此之快,以至於拍攝它就像試圖捕捉一隻小狗追逐它的尾巴的清晰圖像(Chi-kwang (‘CK’) Chan)

最好“在短時間內”記錄圖像,但是,這樣一來,就很難獲得這種光線昏暗物體的清晰圖像。

下面的視頻解釋了為 M87 黑洞和銀河系創建結果圖像的技術。

 

廣義相對論再次被證實

對我們來說,M87 黑洞和銀河系中心黑洞的圖像可能看起來很相似,僅此而已。然而,對於研究這些物體的天文學家來說,這種相似性對於位於不同類型星系中心的質量完全不同的黑洞至關重要。眾所周知,銀河係是一個盤面大小約為15萬光年的螺旋星系,M87是一個直徑近百萬光年的橢圓星系。然而,黑洞中心的直接環境遵循相同的廣義相對論定律,因此具有如此相似的外觀。

使用 EHT 對 Sgr A* 的研究正在進行中。2022 年 3 月進行了另一階段的觀測,其結果仍在分析中。然而,迄今為止獲得的結果,包括使用紅外光學望遠鏡獲得的結果,使得確定本文中給出的人馬座 A* 的尺寸、距離和質量成為可能,比以往任何時候都更加準確。

資料來源:ECO,inf。它的

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