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天文學家首次拍攝到黑洞與噴流“全景照”

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2023-04-27 10:40 | 稿件來源:香港新聞網

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香港新聞網4月27日電 2019年4月,“事件視界望遠鏡”合作組織EHT發布了人類歷史上第一張黑洞照片,引發了全球高度關注,該黑洞被稱為M87,其酷似甜甜圈的形象給人們留下了十分深刻的印象。近日,中國科學院上海天文台路如森研究員領導的國際科研團隊在M87黑洞的成像研究方面取得最新進展,成功實現了對M87黑洞及其周圍吸積流和噴流的共同成像探測。這一成果北京時間4月26日晚在國際學術期刊《自然》在線發表。

據央視新聞報道,在這次對黑洞的研究中,中科院上海天文台領導的國際科研團隊利用全球各地的總共16個觀測台站,在不同於此前事件視界望遠鏡的觀測頻段,完成了成像與科學分析,實現了對M87黑洞及其周圍吸積流和噴流的共同成像探測,給該黑洞及其周圍的“環境”拍攝了“全景照”,並首次顯示出了中央超大質量黑洞附近的吸積流與噴流起源之間的聯繫。

中國科學院上海天文台路如森研究員介紹,與之前的事件視界望遠鏡拍攝的M87黑洞的首張照片相比,我們可以看到這張新照片上這個所謂的“甜甜圈”,它是比之前的結果大了50%,這是一個主要的結果。並且不單是看到了這個“甜甜圈”,在這裏我們還可以看到,此時這個黑洞不再孤單,我們還看到了黑洞噴發的噴流。

據了解,與此前“事件視界望遠鏡”合作組織拍攝的照片不同的是,之前的是黑洞的“特寫”,人們能夠看到的是亮環圍繞着中間的黑洞陰影。而這次拍攝到的則是“全景”,在這張照片中有黑洞、黑洞周圍的吸積流以及從吸積盤附近延伸向遠處的噴流。作為事件視界望遠鏡黑洞照片的拓展,充分展現了黑洞和它周圍環境的關係。

北京大學科維理天文與天體物理研究所所長何子山教授介紹,這次是在2019年人類首張黑洞照片的基礎上,進一步驗證了大質量黑洞的存在。並通過完整的成像,使人們進一步了解了中央超大質量黑洞附近的吸積流與噴流之間的聯繫。

M87是目前宇宙中所知質量最大的黑洞之一,其質量是太陽質量的65億倍。它位於梅西耶87星系——即室女座星系團中央巨橢圓星系的中心,距離地球約5500萬光年。M87星系的中心黑洞能驅動能量巨大的噴流,速度接近光速,可以延展至星系以外很遠處。

根據M87黑洞的質量,科學家可以估算出它的黑洞事件視界直徑約為400億公里,而冥王星到太陽的距離也僅為58億公里。關於黑洞的形成,科學界目前認為恆星質量級的黑洞是由大質量恆星演化晚期坍縮形成,但星系中央的超大質量黑洞是如何形成的,仍是未解之謎。目前M87黑洞已演化到了穩定階段,科學家們利用事件視界望遠鏡及其它的多波段觀測數據得到的諸多限制來研究黑洞及其周圍環境的現狀,但仍無法回答黑洞形成階段的問題。

【編輯:丘志彬】

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