世界各地的望遠鏡聯手試圖為我們提供第一張天體照片。至少還有幾個月的時間,但所有對黑洞的關注已經開始產生結果。
2013年,阿塔卡馬探路者實驗(頂點)智利射電望遠鏡加入了組成事件視界望遠鏡的全球望遠鏡集體(EHT),對位於我們銀河系中心的超大質量黑洞人馬座 A* 進行觀測。
它幾乎使陣列中最長的基線長度增加了一倍,從而可以觀測到黑洞事件視界周圍空間的最精細細節。
現在,我們實際上看不到。它們被認為是極其緻密的塌縮恆星,其引力如此之大,以至於任何東西,甚至光,都無法逃脫——如果它們沒有任何東西出來,我們就無法探測到它們。
我們什麼能偵測到的是它們周圍的空間,以及落入黑洞引力的物質,形成一個旋轉的吸積盤,由於強烈的摩擦熱而發光。然而,在距離黑洞一定距離的地方,一切都無法逃脫,一切都會落入其中。
這個逃逸速度高於光速的不歸點稱為事件視界,這就是事件視界望遠鏡試圖拍攝的東西。
有些黑洞絕對巨大,例如人馬座 A*,它的質量是太陽的數百萬倍。它們比我們所知的任何恆星都大得多,天文學家不太確定它們是如何形成的。但更大的物體意味著更容易看到——這就是為什麼 EHT 正在尋找我們所知道的最接近的物體。
2013 年人馬座 A* 的觀測將解析度縮小到只有 3 個史瓦西半徑- 其中之一等於事件視界的半徑,或假設的黑洞大小 - 揭示小至 3600 萬公里的細節。
這可能看起來很大——畢竟,地球距離太陽1.5 億公里——但它比吸積盤的預期尺寸要小,並且使天文學家能夠通過制定模型並將其應用於吸積盤來開始弄清楚事件視界的結構。
2013 年黑洞觀測結果圖。
馬克斯·普朗克射電天文研究所的天文學家盧如森解釋說:“我們開始弄清楚地平線尺度的結構可能是什麼樣子,而不是僅僅從我們採樣的可見度中得出一般性結論。”
“看到環狀結構的擬合與數據非常吻合,這是非常令人鼓舞的,儘管我們不能排除其他模型,例如亮點的組合。”
因此,人馬座 A* 事件視界周圍的空間結構看起來可能像黑洞周圍的一個巨大的甜甜圈。這可以解釋為什麼變得很餓。
當然,數據還不夠詳細,還無法得出任何確定的結論。 EHT未來的觀測將獲得更多數據,以便建立更全面的畫面。但是,到目前為止,這是非常令人興奮的事情。
哈佛史密森天文物理中心的 EHT 主任 Sheperd Doeleman 表示:“這些結果是事件視界望遠鏡持續發展的重要一步。”
「自 2017 年以來,對新觀測結果的分析也包括 ALMA,這將使我們距離銀河系中心黑洞成像又近了一步。”
該研究發表於天體物理學雜誌。