世界各地的望远镜联手试图为我们提供第一张天体照片。 至少还有几个月的时间,但所有对黑洞的关注已经开始产生结果。
2013年,阿塔卡马探路者实验(顶尖)智利射电望远镜加入了组成事件视界望远镜的全球望远镜集体(EHT),对位于我们银河系中心的超大质量黑洞人马座 A* 进行观测。
它几乎使阵列中最长的基线长度增加了一倍,从而可以观测到黑洞事件视界周围空间的最精细细节。
现在,我们实际上看不到。 它们被认为是极其致密的塌陷恒星,其引力如此之大,以至于任何东西,甚至光,都无法逃脱——如果它们没有任何东西出来,我们就无法探测到它们。
我们什么能探测到的是它们周围的空间,以及落入黑洞引力的物质,形成一个旋转的吸积盘,由于强烈的摩擦热而发光。 然而,在距离黑洞一定距离的地方,一切都无法逃脱,一切都会落入其中。甚至包括光。
这个逃逸速度高于光速的不归点被称为事件视界,这就是事件视界望远镜试图拍摄的东西。
有些黑洞绝对巨大,比如人马座 A*,它的质量是太阳的数百万倍。 它们比我们所知的任何恒星都大得多,天文学家不太确定它们是如何形成的。 但更大的物体意味着更容易看到——这就是为什么 EHT 正在寻找我们所知道的最接近的物体。
2013 年对人马座 A* 的观测将分辨率缩小到只有 3 个史瓦西半径- 其中之一等于事件视界的半径,或假设的黑洞大小 - 揭示小至 3600 万公里的细节。
这可能看起来很大——毕竟,地球距太阳 1.5 亿公里——但它比吸积盘的预期尺寸要小,并且使天文学家能够通过制定模型并将其应用于吸积盘来开始弄清楚事件视界的结构。数据。
2013 年黑洞观测结果图。(Eduardo Ros/Thomas Krichbaum/MPIfR)
马克斯·普朗克射电天文研究所的天文学家卢如森解释说:“我们开始弄清楚地平线尺度的结构可能是什么样子,而不是仅仅从我们采样的可见度中得出一般性结论。”
“看到环状结构的拟合与数据非常吻合,这是非常令人鼓舞的,尽管我们不能排除其他模型,例如亮点的组合。”
因此,人马座 A* 事件视界周围的空间结构看起来可能像黑洞周围的一个巨大的甜甜圈。 这可以解释为什么变得很饿。
当然,数据还不够详细,还无法得出任何确定的结论。 EHT未来的观测将获得更多数据,以便建立更全面的画面。 但是,到目前为止,这是非常令人兴奋的事情。
哈佛-史密森天体物理中心的 EHT 主任谢珀德·多尔曼 (Sheperd Doeleman) 表示:“这些结果是事件视界望远镜持续发展的重要一步。”
“自 2017 年以来,对新观测结果的分析也包括 ALMA,这将使我们距离银河系中心黑洞成像又近了一步。”
该研究发表于天体物理学杂志。