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「黑洞」人类又给黑洞拍照！黑洞射流清晰图像首次发布，验证广义相对论黑洞“子环”假说( 二 )


“但是由于这次几乎是直接朝着我们喷射的 ， 所以所有方面的辐射都被增强了 ， 它看起来比实际要亮得多 ， 因此我们能够检测到它 。 ”
射流指向地球 ， 这也解释了另一个有趣的问题–为什么射流的行进速度（看起来）比光速快15-20倍 。
Younsi说：“这是一种投影效果 。 ”他指出 ， 这架喷气飞机实际上传播的速度约为光速的0.995倍 。
这项新作品并不是“事件地平线望远镜”计划发布的第一张令人惊叹的图像：去年 ， 该团队发布了黑洞的第一张图像 ， 揭示了黑洞炽热的气体和尘埃光环 。
但是Younsi说 ， 新的图像对物理学家来说更加令人兴奋 。 他说：“这是我们第一次真正看到射流与黑洞和（气体和尘埃）吸积盘的连接 。 ” “它将使我们可以开始回答有关黑洞如何为射流供能 ， 黑洞如何进食 ， 黑洞如何生长的问题 。 ”
Younsi说 ， 新图像标志着即将到来的一系列发现 。
M87黑洞：“指环王”
这项研究的结果发表在《科学进展》(Science Advances)期刊上 。 研究人员检测了 M87的图像 ， 特别是其中占主导地位的黄金环 。
他们指出 ， 正如广义相对论理论所预测的那样 ， 这个环应该包含一个由较小环组成的子结构 ， 而 EHT无法解析这个子结构 。 在这个环的子结构中 ， 有关于这个黑洞的信息 。
「黑洞」人类又给黑洞拍照！黑洞射流清晰图像首次发布，验证广义相对论黑洞“子环”假说
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爱因斯坦的广义相对论用来预测黑洞的性质 ， 他说在这个亮环内应该有一个“光子环” ， 它由一系列类似的子环组成 。
哈佛天体物理学中心的Michael Johnson解释说：“黑洞的图像实际上包含一系列嵌套的环 。 ” “每个相继的环都具有相同的直径 ， 但变得越来越尖锐 ， 因为它的光在到达观察者之前绕黑洞绕了多次 。
使用当前的EHT图像 ， 我们仅仅只是瞥见了任何黑洞图像中应该出现的全部复杂性 。
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黑洞的图像在由黑洞投射的“阴影”周围具有明亮的发射环 。 该环由一堆越来越尖的子环组成 ， 这些子环与光子到达观察者之前围绕黑洞的轨道数相对应
由于黑洞周围的光子也无法逃脱它的引力 ， 所以黑洞在围绕它的气体和灰尘的明亮发射上投射了阴影 ， 并逐渐落到其表面上 。 在此阴影周围是一圈光子环 ， 该光子环是由黑洞附近事件视界之外的强大重力作用产生的 。
下面这个动画显示了如何从这些子环以及形成该图像的光子轨迹中形成黑洞图像 。 也许 ， 关于这些环的一个更令人震惊的启示是 ， 广义相对论告诉我们 ， 每个环都是由捕获的光子组成的 。
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可以科学上网的朋友可以移步这个油管视频：https://youtu.be/I4LolZ27l3E
结合理论与实验：黑洞物理学迎来高光时刻
“来自不同领域的专家汇聚一堂 ， 使我们能够将对光子环的理论理解与观察的可能性真正联系起来 ， ”伊利诺伊大学香槟分校物理学研究生George Wong说 。
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Wong的软件用于生成模拟的黑洞图像 ， 比以前计算的分辨率更高 。
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在EHT的组合功率上增加另一个望远镜可以使天文学家分辨单个环 。
EHT去年四月拍摄的第一张黑洞图像和刚刚披露的黑洞射流新图像 ， 其最令人惊喜之处也许在于 ， 它们改变了黑洞研究的方式：黑洞研究从此从纯粹的理论领域转向依赖实验科学 。
人类对黑洞的思考 ， 终于从抽象想象和理论推演 ， 进化到拿望远镜观测的时代了 。
最后奉上干货视频 ， 带你康康黑洞图像如何验证爱因斯坦“子环”假说：


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