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天文观测成果重大预告,第一次“直接”看见黑洞有望

2024-11-02 208

包括欧洲南方天文台、ALMA 天文台、台湾中研院等机构在内的跨国团队,即将在下礼拜发表事件视界望远镜(EHT)观测黑洞的重大研究成果!据外媒推测,这次很可能是发表有史以来第一张黑洞事件视界(event horizon)的图像。

事件视界望远镜(EHT)是以观测星系中心超大质量黑洞为主的全球性计划,并非一架望远镜,或者严格来说是一个“洲际虚拟望远镜”,该计划以特长基线干涉技术(VLBI)结合世界各地电波望远镜,使相隔数十万公里的独立天线互相协调,往同一个超大质量黑洞目标投入检测。

目前,EHT 主要观测的两个超大质量黑洞为:位于南半天球、银河系中央的超大质量黑洞人马座 A*,以及位于北半天球、室女 A 星系(M87)中央的超大质量黑洞。

2017 年 4 月时,EHT 集结够多成员,并且阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(ALMA)与南极望远镜第一次加入该计划,使阵列达到足以观测黑洞事件视界的角分辨率,于是全球科学家当月马不停蹄的针对人马座 A* 进行一场大规模观测。

不过,那时南极研究人员正在度过南半球的冬天,硬盘一直等到同年 10 月后才能运出来,也因此这次观测收集的庞大数据花了 EHT 团队将近 2 年时间分析拼凑,终于即将在今年 4 月 10 日发表研究成果。

迄今为止,我们观测黑洞都是透过间接方法得知,比如其他天体在黑洞附近绕行的运动行为、重力波、黑洞喷出的高速喷流、黑洞附近的吸积盘等,但 EHT 的目标是直接取得黑洞事件视界的影像。

科学家根据广义相对论建立了数学模型与电脑模拟,如果依爱因斯坦方程式预测,则 EHT 望远镜的数据建立电脑模拟后,应该会看到一个近乎圆形的黑洞剪影(黑色背景外绕了一圈光),原理是环绕黑洞的物质所发出的光,被黑洞重力透镜效应弯曲,于黑洞周围形成一光环,光环中央衬托出的圆形剪影便是黑洞事件视界的轮廓。

▲ 根据维基资料,电脑模拟的黑洞事件视界成像可能长这样。(Source:User:Brandon Defrise CarterDerivative: User:烈羽 [CC0], via Wikimedia Commons)

虽然目前尚不清楚 EHT 究竟会发布哪些黑洞图像,也不确定他们是否真的完成了壮举,毕竟拍下黑洞事件视界照片只是媒体的猜测,但经过 2 年等待,相信成果应该会相当令人惊艳;欧洲南方天文台自己也强调,此次成果发表“非常重要”,全球将同步举办 6 场记者会,包括比利时、智利 ALMA 天文台、中国上海、日本、台湾中研院、美国(华盛顿特区)。

ESO 的 Youtube 记者会直播连结置于下方。

  • We Might Be About to See the First Ever Photo of a Black Hole
  • Astronomers Worldwide Are About to Make a Groundbreaking Black Hole Announcement
  • The Event Horizon Telescope May Soon Release First-Ever Black Hole Image

(首图来源:欧洲南方天文台)

延伸阅读:

  • 台湾主导的格陵兰望远镜加入全球阵列计划,未来有机会“直接观测”黑洞!
2019-04-03 05:31:00

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