天火2:宇宙奇观/银河中心 别有洞天
标签: 发布时间:2022-05-16 10:33:08 次浏览
 12日晚间,事件视界望远镜(EHT)合作组正式发布了银河系中心人马座A*(Sgr A*)黑洞的首张照片。这是人类发现的首个银河系中心大质量天体的真面目肖像,

  12日晚间,事件视界望远镜(EHT)合作组正式发布了银河系中心人马座A*(Sgr A*)黑洞的首张照片。这是人类发现的首个银河系中心大质量天体的真面目肖像,也是继人类首次拍摄到的黑洞照片后,又一个黑洞“甜甜圈”问世。此次,来自上海天文台等中国内地7个研究所和大学的17位科学家参与了成果发表。照片上显现出的(射电)光都是由该黑洞的强大引力弯曲所致,这个黑洞的质量超过了太阳质量的四百万倍。 大公报记者 倪梦璟报道

  因为黑洞不发光,所以人们看不见黑洞自身,但绕转的发光气体给出了其存在的信号:一个被亮环状结构围绕的暗弱中心区域(称之为阴影)。照片上显现出的(射电)光都是由该黑洞的强大引力弯曲所致,这个黑洞的质量超过了太阳质量的四百万倍。

  与首次被人类摄入镜头的M87星系中心黑洞相比,银河系中心黑洞(以下简称银心黑洞)尽管距离地球更近,但质量与半径却小很多,M87星系中心黑洞半径是银心黑洞的1500倍以上。这张照片的问世经历了很多技术上的挑战。几年间,全球科学团队全身心投入参与,仅照片“冲洗”工作,就有多个不同的算法工作组分别参与,最终照片是由所有“合格”的照片平均而成。

  与广义相对论预测一致

  在艰难攻克中,上海天文台甚长基线干涉测量(VLBI)天文处理平台的超级计算机成为了不可或缺的法宝。在最繁忙的时候,这台400核的超级计算机持续运作,每次都需要生成几万张图像,然后反复优化。经过多次迭代,成像算法越来越成熟,参数优化也越来越收敛,成像工作终于迎来一线曙光。

  最终,这张照片集结了来自全球80个研究机构共300多名研究人员组成的EHT合作组织的奇思妙想。研究团队花了五年时间,用超级计算机合成和分析数据,编纂了前所未有的黑洞模拟数据库与观测结果进行严格比对。

  尤其值得注意的是,此次的EHT合作中,中国科学家积极参与早期EHT国际合作的共同推动、EHT望远镜观测时间的共同申请、夏威夷JCMT望远镜的观测运行、后期数据处理分析和结果分析等。

  银心黑洞照片的诞生,还展现出了与M87黑洞相似的阴影,“这表明在黑洞周围,爱因斯坦的广义相对论预测结果出奇一致。”EHT合作内地协调人、中国科学院上海天文台的沈志强研究员如此说道,这些前所未有的观测极大地提升了我们对银河系中心所发生一切的认识,并为了解超大质量黑洞如何与周围环境相互作用提供了全新视角。

  中国筹建望远镜24小时观测

  今年3月份,EHT刚完成了有更多望远镜参与的联合观测。沈志强更透露,EHT的持续扩展和技术革新将使得科学家可以分享更引人注目的照片,包括在不久的将来的黑洞“电影”。“拍摄这样一部银河系中心黑洞的‘电影’,是下一代EHT的追求。”沈志强表示,“我们正在规划建设中国的亚毫米波VLBI望远镜,以期参与到对银心黑洞的24小时不间断的接力观测中。”

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