銀河系中心黑洞首張照片問世

北京新浪網 (2022-05-14 15:32)
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參考消息網5月14日報導 據路透社5月12日報導,科學家周四首次展示了潛伏在銀河系中心的「溫柔巨人」的真容——一個超大質量黑洞的照片。這個黑洞能夠吞噬其巨大引力範圍內的任何物質,但目前似乎在「節食」。

「溫柔巨人」露出真容

這個黑洞被稱作人馬座A*,是有史以來第二個被拍到照片的黑洞。這一壯舉同樣由在2019年公佈首張黑洞照片的「事件視界望遠鏡」(EHT)國際合作組織完成。首張照片中的黑洞位於另一個星系的中心。

美國亞利桑那大學天文學家費婭爾·厄澤爾在華盛頓舉行的新聞發佈會上盛讚了「我們銀河系中心『溫柔巨人』的首個直接影像」。這張照片展示了一個環繞著亮度較暗中心區域的紅黃白三色亮環。

人馬座A*的質量是太陽的400萬倍,距離地球約2.6萬光年。光年是指光在一年中行進的距離,大約相當於9.5萬億公里。

美國哈佛-史密森天體物理學中心的天體物理學家邁克爾·約翰遜稱,人馬座A*「貪吃但低效」,目前吞噬的物質相對較少。

約翰遜說:「假如人馬座A*是一個人,那麼它每100萬年才吃掉一粒大米。」儘管它的質量要比太陽大得多,但釋放的能量卻僅為太陽釋放能量的幾百倍。

黑洞是密度超大的物體,引力特彆強,甚至連光都無法逃脫,因此觀測黑洞極具挑戰性。黑洞的事件視界是一個有去無回的點,任何物質(恆星、行星、氣體、塵埃和所有形式的電磁輻射)只要一越過它就會湮滅。

這張照片是科學家利用EHT的全球天文台網路拍攝到的,這些天文台合作觀測與黑洞有關的無線電發射源。照片顯示的是一個環繞在代表真正黑洞的黑暗區域周圍的光環,光環其實是以極快速度在事件視界邊緣旋轉的熾熱物質和輻射。這種圖像也被稱為黑洞的陰影或剪影。

拍攝過程異常複雜

黑洞所處的動態環境(包括在其周圍旋轉的氣體)使得給黑洞拍照變得複雜,正如厄澤爾所說,「在我們觀測它時,它是一個汩汩冒泡的源頭」。

銀河系是一個螺旋星系,包含至少1000億顆恆星。從上面或下面看,它就像一個旋轉的風車,太陽位於其中一個旋臂上,而人馬座A*則位於中心。

科學家們正試圖更好地了解超大質量黑洞如何在星系歷史早期形成並隨時間推移演變。

2019年公佈的照片所顯示的超大質量黑洞位於一個名為「梅西耶87」(M87)的星系。那個黑洞距離地球約5500萬光年,質量是太陽的65億倍。

雖然人馬座A*與M87相比離我們太陽系要近得多,但卻更難拍照。人馬座A*的直徑約是太陽的幾十倍,這意味著,它若身處太陽系中心,其覆蓋區域不會越過水星公轉軌道。相比之下,M87的直徑則覆蓋了我們的整個太陽系。

圖像具極高重要性

另據阿根廷布宜諾斯艾利斯經濟新聞網5月12日報導,歐洲南方天文台展示了由EHT拍攝的人馬座A*的第一張圖像。科學家解釋了這一發現的重要性。

對天文學來說,這張圖像具有極高重要性。我們確實無法看到黑洞本身,因為它是完全黑暗的,但可以觀察到一個類似於亮環的結構,那是黑洞的外圍。

「我們對環的大小與愛因斯坦廣義相對論的預測如此吻合感到驚訝。」EHT的科學家傑弗里·鮑爾在一份公告中解釋說。

他還說:「這些史無前例的觀測結果極大地增進了我們對銀河系中心正在發生的事的了解,進而就這些巨大的黑洞如何與其周邊環境相互作用提供了新知識。」

天文學家對我們銀河系最重要的疑問之一是其中心是什麼。在各項觀測結果的支持下,不同理論都提出那裡存在一個質量很大的黑洞,吞噬了大量恆星。

由全世界300名科學家組成的歐洲南方天文台團隊如今已用圖像證明,2.6萬光年外的人馬座A*是存在的。