继第一张照片后,黑洞“影戏”上映

光山新闻网 林晓舟 2020-09-25 01:12:16
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继第一张照片后,黑洞“影戏”上映  
 

继第一张照片后,黑洞“电影”上映

由视察数据和数学模子构建的一系列图像显示了M87星系中心黑洞从2009年到2017年的演化进程。图片来历:EHT

据《自然》报道,去年揭开黑洞面纱的第一张汗青性图像此刻已经成了“影戏”。陆续串的短帧画面显示了黑洞周围情况是如何跟着引力产生变革,将其周围物质搅成漩涡的。

这些画面显示了一个不服衡的光团环绕M87星系中心的超大质量黑洞旋转。为得到这些画面,事件视界望远镜相助组织(EHT)操作视察网络挖掘了黑洞的旧数据,并将这些数据与基于第一张黑洞图像的数学模子相团结,展示了8年来黑洞周围情况是如何演变的。这项研究9月23日颁发于《天体物理学杂志》。

“落在黑洞上的物质流‘澎湃’,我们可以看到光团跟着时间的推移而晃动。”美国哈佛大学射电天文学家、论文第一作者Maciek Wielgus说,“再过几年,它大概真的看起来像一部影戏。”

EHT2019年4月发布的图片展现了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞M87*,它间隔地球5500万光年。尽量有些恍惚,但这张图像展现了一个环状布局及个中心的暗弱区域(即黑洞阴影),使爱因斯坦的广义相对论获得了首次尝试验证。

图片显示,光环的一边好像比另一边更亮。落入旷地的物质在黑洞赤道外高速旋转,形整天体物理学家所说的吸积盘。在必然水平上,这种不服衡的光环与多普勒效应有关:在朝向调查者旋转的一侧,物质的举动加强了辐射,使其看起来更亮;相反的环境产生在另一侧。

在上述功效的基本上,Wielgus想回首EHT望远镜的旧数据,看可否以2017年的照片为指导从头表明它们。较早的数据包罗2009年、2011年、2012年和2013年收集到的,个中两批数据尚未发布。

Wielgus和其他EHT研究人员从头阐明白这些数据,发明与2017年的功效一致,包罗一个黑市和一个亮环的存在。尽量2009年至2013年的数据没有足够的判别率来生成图像,但通过将有限的可用数据与基于2017年纪据成立的黑洞数学模子相团结,该团队可以或许生成每一年的合成图像。

这些功效包括的信息比Wielgus预期的还要多。和2017年的照片一样,他们发明光环的一边比另一边更亮,并且亮点在移动。

尽量M87*黑洞自己不会逐年产生变革,但其周围情况会产生变革。在几周的标准上,强磁场会搅动吸积盘并发生更热的黑点,然后绕黑洞运行。

2018年,另一个研究小组陈诉称,有证据表白,有一团热气环绕着银河系中心的黑洞人马座A*旋转了约1小时。因为M87*的质量是太阳的65亿倍,是人马座A*的1000倍,所以M87*周围的动力学需要更长的时间才气展现。

EHT打算在每年3月底或4月初视察M87*和人马座A*。该团队还但愿来岁能首次利用短波长辐射举办全球视察。固然穿越地球大气层更具有挑战性,但这将提高EHT图像的判别率。

相关论文信息:https://doi.org/10.3847/1538-4357/abac0d

 

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