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事件视界望远镜(EHT)拍摄到一个超大质量黑洞发出的射电射流的特写图像

事件视界望远镜(EHT)拍摄到一个超大质量黑洞发出的射电射流的特写图像

事件视界望远镜(EHT)拍摄到一个超大质量黑洞发出的射电射流的特写图像

事件视界望远镜(EHT)拍摄到一个超大质量黑洞发出的射电射流的特写图像

事件视界望远镜(EHT)拍摄到一个超大质量黑洞发出的射电射流的特写图像

事件视界望远镜(EHT)拍摄到一个超大质量黑洞发出的射电射流的特写图像

据cnBeta:外媒New Atlas报道,天文学家首次拍摄到了一个超大质量黑洞发出的射电射流的特写图像。事件视界望远镜(EHT)以16倍的分辨率和10倍的频率放大了这个射流,以了解这个奇怪的现象。

根据名称和性质,黑洞几乎是不可见的,但它们可以通过它们创造的极端环境来显示自己。当它们吸进灰尘和气体时,这些物质会加热并在圆盘中发光,形成一个明亮的背景,在这个背景上可以看到黑洞的轮廓。

2019年4月,EHT合作组织首次用这种方法公布了黑洞的直接图像,向我们展示了位于Messier 87星系中心的超大质量“怪物”黑洞。今年早些时候的后续分析显示了来自圆盘的光线的偏振情况。

现在,协作组将注意力转向了另一个黑洞,它位于射电亮星系人马座A的中心。它的质量为5500万个太阳,只是M87的65亿个太阳质量的黑洞的一小部分,但主要区别在于人马座A是一个活跃的星系,从其中心黑洞发射出巨大的物质喷流。而这正是研究小组现在比以往任何时候都更近距离地拍摄到的东西。

这项研究的通讯作者Michael Janssen说:“这使我们第一次在比光在一天内传播的距离更小的尺度上看到和研究银河系外射电喷流。我们近距离地看到一个由超大质量黑洞发射的巨大射流是如何诞生的。”

该图像的清晰度揭示了关于这些喷流性质的新线索。辐射似乎在边缘比中心更亮,这可能有助于排除一些关于它们如何产生的模型。研究小组还能够通过追踪喷流的路径,缩小黑洞在该区域的确切位置,并回到其起源点。这可以指导未来的观测,使用更短的波长和更高的分辨率对黑洞本身进行成像。

该研究发表在《自然-天文学》杂志上。

相关报道:在拍摄第一张黑洞照片后事件视界望远镜团队将重点放在宇宙射流上

据cnBeta:外媒CNET报道,我们往往认为黑洞是巨大的、吞噬物质的庞然大物。但是,即使是超大质量黑洞,即存在于星系中心的引力“天坑”,也有各种各样的尺寸。以M87*为例,它位于Messier 87星系的中心。它的质量大约是我们太阳的60亿倍。或者你可以看看人马座A(Sagittarius A*),它位于银河系的中心,质量只比太阳大400万倍。就超大质量黑洞而言,它很小。

M87*的惊人尺寸是它成为事件视界望远镜(EHT)捕捉世界上第一幅黑洞图像的最佳候选者的部分原因。这一壮举在2017年实现,当它在2019年被揭示给世界时,立即被誉为天体物理学中的一个突破。这幅图像是多年工作的最高成就,使用了世界各地的少数几个天文台,这些天文台基本上作为一个行星大小的望远镜发挥作用。这一突破让科学家们看到了Messier 87的黑暗心脏所投下的阴影。

但这仅仅是个开始。

天体物理学家们并不打算只停留在一个黑洞上。他们随后将注意力转向了另一个超大质量黑洞,它的质量只有M87*的1/100,位于附近被称为人马座A的中心。使用捕捉到M87*的相同技术,天体物理学家现在能够以超高的分辨率拍摄到从人马座A的黑洞中喷射出来的强大物质,揭示了关于这些令人困惑的现象是如何出现的。

这些细节于周一发表在《自然-天文学》杂志上。

“EHT的主要目标是对黑洞进行成像,”德国波恩马克斯-普朗克射电天文研究所的天体物理学家Michael Janssen说,他是这项研究的主要作者。“但是喷流是由我们正在研究的黑洞自然发射的。因此,为了充分了解黑洞,我们也需要了解这些射流以及它们是如何产生的。”

宇宙射流是由许多黑洞产生的--包括M87*--基本上是由快速旋转的黑洞吸积盘抛出的失控的等离子体“列车”。

澳大利亚科廷大学的天体物理学家、国际射电天文学研究中心(ICRAR)的成员James Miller-Jones说:"这些狭窄、集中的等离子体束从靠近黑洞(其大小小于我们的太阳系)的小范围内带走了能量,并以更大的尺度沉积到周围环境。米勒-琼斯说,喷气机可以影响星系和星系团的演变--因此天文学家们渴望更好地了解它们。

Janssen及其同事就是这样一个天文学家群体。他们想放大喷流,看看它们在靠近黑洞的地方是如何运作的。EHT使之成为可能。

EHT由来自世界各地的八个天文台组成,使用一种被称为甚长基线干涉测量的技术,或VLBI。 Janssen指出,一般来说,更大的望远镜能提供更清晰的图像--但你只能把它们造得这么大。EHT不是制造一个单一的望远镜,而是将世界各地的望远镜虚拟连接起来,提供一个相当于"数千公里大小"的单一望远镜的分辨率。

有了它,研究小组可以聚焦于人马座A的喷流,并比以前更清晰地看到它。这也使他们能够在极其接近黑洞的地方对喷流进行成像。

Janssen说:“我们能够以亚光天的分辨率研究这个喷流,这在以前是从未实现过的。EHT观测使研究小组能够看到距离黑洞大约0.6光天的地方--这听起来很小,但它相当于太阳和冥王星之间距离的2.5倍,即96亿英里。”

窥视人马座A的“心脏”,并将他们的观测结果与理论模型进行比较,研究小组发现这个黑洞的喷流边缘变亮,看起来与M87*所产生的喷流惊人地相似。这很关键,因为它让我们回到了我们的开篇问题。所有黑洞的功能都是一样的吗,无论大小如何?

人马座A的喷流表明情况可能是这样的。这很重要,原因有二:它符合爱因斯坦的广义相对论,而且它“证明了喷流的基本属性取决于发射它们的黑洞质量”,Miller-Jones说。他补充说,这种比例可能适用于小得多的黑洞,其质量仅为太阳的10到100倍。

机器头条新闻 news.ji-qi.com)综合整理。

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