时隔两年,黑洞又有了新照片,还是高清的

来源: 机器之心

发布日期: 2021-03-26

2021年3月24日,事件视界望远镜(EHT)合作组织宣布,天文学家第一次在接近黑洞边缘处测得了表征磁场特征的偏振信息。这是人类对认识宇宙手段的一次重大突破,新研究的参与者来自全球多个机构、大学,数量超过300人,中国科学院上海天文台的8位研究者参与了此次合作。

时隔两年,黑洞又有了新照片,还是高清的。2021年3月24日,曾成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜(EHT)合作组织宣布,天文学家第一次在接近黑洞边缘处测得了表征磁场特征的偏振信息。新研究的参与者来自全球多个机构、大学,数量超过300人,中国科学院上海天文台的8位研究者参与了此次合作。

直接接近黑洞边缘观测,在几个史瓦西半径尺度上探索黑洞周围的时空特性和物理过程,这是人类对认识宇宙手段的一次重大突破。EHT合作成员、美国普林斯顿理论科学中心和NASA哈勃研究员Andrew Chael表示:「最新公布的偏振图像是理解磁场如何让黑洞『吞噬』物质并发出能量巨大的喷流的关键。」

这个位于M87星系中的黑洞质量大约是太阳的65亿倍,距离地球约5300万光年。

黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种密度极大、体积相对极小的天体。它是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后,发生引力坍缩产生的。黑洞的引力很大,连光都无法逃脱,而且自身不发光,因此无法直接观测。但是,人类可以借助间接方式(比如观察吸积盘和喷流)得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。2019年4月10日,一个由30多个研究机构组成的科学家团队「拍」到了黑洞的第一张照片。

为了「拍摄」这张照片,他们用到了全球不同地区的8个射电望远镜,这些望远镜模拟出了一台地球大小的超级望远镜——事件视界望远镜(Event Horizon Telescope,EHT)。

时隔两年,这个研究团队又取得了新的进展,给出了一幅黑洞在偏振光中的新照片。这张照片基于2019年首张黑洞照片的同一批数据,提供了关于黑洞周围磁场以及那些远离M87混沌中心的磁场的关键信息。

这是第一次有研究组能够在接近黑洞边缘的地方测量偏振。这张照片是一组新研究的产物,与之相关的两篇论文发表在《Astrophysical Journal》杂志上。Harvard-Smithsonian天体物理学中心天文学家Sheperd Doeleman说道:「这就像戴上一副偏光眼镜观察太阳一样,突然之间你就发现了事情的本质。」

新的观察结果提供了一种可能的解释。科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家、EHT理论工作组成员Jason Dexter说:「新的研究表明,黑洞边缘的磁场足够强大,可以将热气流喷射出去并帮助其抵抗黑洞引力……只有穿过磁场的气体才能螺旋向内进入视界。」最接近黑洞的磁场可能非常极端,它们将边缘的物质炸开,然后将其集中到我们从M87中观察到的巨大喷流中。

「事件视界望远镜」其实不是一个单独的设备,它是由位于全球各地的八个望远镜组成的体系。它就像一个与地球一样大的虚拟望远镜,捕获从M87周围逃逸的光线,提供解决这一问题所需的分辨率,只有这样我们才能观察数百万光年以外的天体。随着越来越多天文台的加入,研究网络还在不断升级,EHT将提供进一步的机会来研究最靠近M87和Sgr A*的区域。

「通过对阵列进行技术升级、增加新的观测台站,EHT还在迅速发展中,」EHT合作成员、台北中研院天文与天体物理研究所东亚核心天文台联盟研究员朴永和表示。「我们期待未来的EHT观测能更准确地揭示黑洞周围的磁场结构,并告诉我们更多关于这一区域热气体的物理性质。」

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