天文學家首次為M87黑洞拍攝“全景”照片
北京4月26日電 2017年,人類為(wei) 黑洞M87拍攝了一張“特寫(xie) ”,那是首次拍攝成功黑洞照片。2018年4月14日至15日,來自17個(ge) 國家和地區的121位天文學家們(men) ,又為(wei) M87拍攝了一張“全景”照片。經過五年的“衝(chong) 洗”和分析,這張充分展示黑洞和周圍環境關(guan) 係的照片,終於(yu) 與(yu) 大家見麵了——
由中國科學院上海天文台路如森研究員領導的國際研究團隊在毫米波段開展新觀測,首次對M87黑洞陰影以及其周圍吸積落入中央黑洞的物質的環狀結構和強大的相對論性噴流一同進行了成像,表明中央超大質量黑洞附近的吸積流與(yu) 噴流起源之間的聯係。此次的觀測結果由全球毫米波甚長基線幹涉測量陣列(GMVA)聯合阿塔卡馬大型毫米/亞(ya) 毫米陣列(ALMA)和格陵蘭(lan) 望遠鏡(GLT)獲得。相關(guan) 成果發表在最新出版的國際學術期刊《自然》上。
“以前我們(men) 曾在單獨的圖像中分別看到過黑洞和噴流,但現在我們(men) 在一個(ge) 新的波段拍攝了黑洞和噴流的全景圖。”路如森介紹,研究表明,黑洞周圍的物質是在一個(ge) 被稱為(wei) “吸積”的過程中落入黑洞的,但是從(cong) 來沒有人直接對它進行過成像。“我們(men) 之前看到的環狀結構在3.5毫米波長變得更大、更厚。這表明在新的圖像中可以看到落入黑洞的物質產(chan) 生了額外的輻射。這使得我們(men) 能夠更全麵地了解黑洞周圍的物理過程。”
GMVA是一個(ge) 由全球多個(ge) 望遠鏡組成的陣列。“ALMA和GLT的加入,讓這個(ge) 陣列形成一台口徑等效於(yu) 地球直徑的大望遠鏡,提高了成像能力。”德國馬普射電天文研究所的托馬斯·克裏奇鮑姆說,“這讓我們(men) 獲得了一個(ge) 新視角,可以看到噴流是如何從(cong) 中央超大質量黑洞周圍的環狀結構中出現的,也可以在另一個(ge) 波段測量黑洞周圍環狀結構的直徑。”
新波段的觀測結果告訴我們(men) 更多關(guan) 於(yu) 黑洞的信息。例如,來自M87的射電輻射是由高能電子和磁場的相互作用產(chan) 生的,新觀測結果揭示了有關(guan) 這些電子的位置和能量的更多細節。再比如,M87不是“很餓”——它消耗物質的速度很低,隻將其中一小部分轉化為(wei) 輻射。來自日本國立天文台的研究人員補充:“我們(men) 還在數據中發現了一些令人驚訝的事情:在靠近黑洞的內(nei) 部區域,輻射的寬度比預期的要寬。這可能意味著黑洞周圍不僅(jin) 僅(jin) 有氣體(ti) 落入,也可能有一股‘風’吹出來,造成黑洞周圍的湍流和混亂(luan) ”。
M87居於(yu) 室女座星係團中央巨橢圓星係的中心,距離地球約5500萬(wan) 光年,是距離地球最近的黑洞之一。它正處於(yu) 穩定階段,是人類研究得比較多的黑洞。天文學家們(men) 表示,進一步的觀測和強大的望遠鏡陣列將繼續揭開M87的神秘麵紗,上海天文台台長沈誌強研究員說:“例如拍攝更多色的高質量圖像等,將讓我們(men) 對黑洞的物理機製有深入的了解。”(記者齊芳)
版權聲明:凡注明“來源:新利平台”或“新利平台文”的所有作品,版權歸高原(北京)文化傳(chuan) 播有限公司。任何媒體(ti) 轉載、摘編、引用,須注明來源新利平台和署著作者名,否則將追究相關(guan) 法律責任。