讓人類獲得有史以來第一張黑洞照片的“功臣”——事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)再度出手,現(xiàn)正把目標(biāo)對準(zhǔn)另一個黑洞。據(jù)英國《自然·天文學(xué)》雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究,研究團(tuán)隊(duì)首次對一個較小的超大質(zhì)量黑洞發(fā)射的等離子體噴流進(jìn)行了高分辨率射電觀測,發(fā)現(xiàn)與基于廣義相對論的預(yù)測一致,觀測尺度小于一光日。這些發(fā)現(xiàn)表明黑洞在很大的質(zhì)量范圍內(nèi)行為相似。
在幾乎每個大星系的中央,都有黑洞無聲無息地盤踞、吞噬、輻射。為了更好地了解黑洞,天文學(xué)家們搭建了一張行星級觀測網(wǎng)——事件視界望遠(yuǎn)鏡,它的分辨率可以區(qū)分光被拉入黑洞時的狀況,因此,人類從來都無法直接觀察到的黑洞終于“眼見為實(shí)”:2019年4月10日,全球6個城市在同一時間公布了事件視界望遠(yuǎn)鏡拍攝的首張黑洞陰影照片,揭示了室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系M87中心的黑洞。
2019年的研究結(jié)果顯示,黑洞“現(xiàn)身”時與愛因斯坦的廣義相對論預(yù)測高度一致。不過,人們尚不清楚,在質(zhì)量較小的黑洞附近的物質(zhì),或積聚物質(zhì)較弱的黑洞,行為是否會與M87中心的不同。
鑒于此,德國馬克斯·普朗克射電天文研究所科學(xué)家麥克爾·簡森及其同事,此次將射電望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向了半人馬座A——距離地球最近的活動星系,其擁有強(qiáng)烈的噴流。這個星系質(zhì)量比M87小,其超大質(zhì)量黑洞積聚的物質(zhì)只有M87的一小部分。因此半人馬座A可填補(bǔ)M87巨大黑洞與銀河系黑洞之間的空缺。
研究團(tuán)隊(duì)觀測到,距離黑洞0.6光日,噴流顯示為邊緣明亮的空心雙錐體。他們觀察到噴流的整體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和M87高度相似,恒星質(zhì)量黑洞發(fā)射的噴流也一樣。
要想“視線”觸及遠(yuǎn)距離黑洞,并能穿透彌漫氣體及高溫氣體,天文學(xué)家需要像事件視界望遠(yuǎn)鏡這樣的設(shè)備。根據(jù)此次觀測結(jié)果,研究人員表示,新的發(fā)現(xiàn)可以支持此前的觀點(diǎn),即大質(zhì)量黑洞是“長大”了的較小黑洞。
總編輯圈點(diǎn)
在科幻電影中,黑洞通常被賦予各種神秘的功能。它們是宇宙中的巨大幽靈,在吞噬,在吐出,悄無聲息,卻也張牙舞爪。第一張黑洞照片令人印象深刻,人類第一次在視覺層面建立了對真實(shí)黑洞的認(rèn)識。當(dāng)然,這張照片和科幻電影中呈現(xiàn)的非常相似,讓人甚至感到親切。這次,科研人員觀測了另一個小點(diǎn)的黑洞,它的噴流結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和“老大哥”M87的黑洞也高度相似。大大小小的黑洞其實(shí)沒有本質(zhì)區(qū)別,都有相似的行為嗎?至少該觀測為這種觀點(diǎn)給出了一個例證。
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