| 2022年世界十大科技進(jìn)展新聞 |
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| 銀河系中心黑洞首張照片面世 |
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2022年5月12日，包括中國在內(nèi)的全球多地天文學(xué)家同步公布了一個(gè)超大質(zhì)量黑洞——人馬座A*（Sgr A*）的照片。相關(guān)研究成果以特刊形式發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上。
這是人類“看見”的第二個(gè)黑洞，也是銀河系中心超大質(zhì)量黑洞真實(shí)存在的首個(gè)直接視覺證據(jù)。這個(gè)超大質(zhì)量黑洞距離太陽系約2.7萬光年，質(zhì)量超過太陽質(zhì)量的400萬倍。
這張銀河系中心黑洞的照片，與人類看到的第一張黑洞照片的拍攝者和拍攝時(shí)間均相同，都是由“事件視界望遠(yuǎn)鏡”（EHT）合作組織在2017年通過分布在地球上由8個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡組成的一個(gè)等效于地球般口徑大小的“虛擬望遠(yuǎn)鏡”所拍攝。
2019年4月10日，EHT發(fā)布了人類歷史上第一張黑洞照片。人類首次“看見”的那個(gè)黑洞，位于室女座一個(gè)巨橢圓星系M87中心，距離地球5500萬光年，質(zhì)量是太陽的65億倍。
盡管銀河系中心黑洞比M87黑洞小了1500多倍，也輕了1500多倍，但這兩種不同類型星系的黑洞看起來很相似。尤其是當(dāng)聚焦在這些黑洞的邊緣時(shí)，看起來更是神奇的相似。這表明靠近黑洞的物體完全受廣義相對(duì)論支配，我們?cè)谶h(yuǎn)處所看到的不同表象，是由黑洞周圍物質(zhì)的差異所造成。
為什么銀河系中心黑洞距離地球更近，照片卻比遙遠(yuǎn)的M87黑洞“沖洗”出來晚了3年？這是因?yàn)楹诙粗車臍怏w，均以幾乎接近光速繞著這兩個(gè)黑洞高速旋轉(zhuǎn)。氣體繞轉(zhuǎn)M87黑洞一周需要幾天到數(shù)周時(shí)間，但對(duì)于相對(duì)小很多的銀河系中心黑洞來說，幾分鐘內(nèi)氣體即可繞轉(zhuǎn)一周。這意味著在EHT觀測之時(shí)，銀河系中心黑洞周圍繞轉(zhuǎn)氣體的亮度和圖案也在更快速地變化著，因此“沖洗”處理更難。
EHT研究團(tuán)隊(duì)花了五年時(shí)間，用超級(jí)計(jì)算機(jī)合成和分析數(shù)據(jù)，編纂了前所未有的黑洞模擬數(shù)據(jù)庫，與觀測結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格比對(duì)，并提取出不同照片平均后的效果，最終得以將銀河系中心這個(gè)超大質(zhì)量黑洞的“真實(shí)容貌”第一次呈現(xiàn)出來�！�
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2023年2月刊 封面)