天文在线|可能是拍摄黑洞的下一个前沿领域,“无限子环

如此深远的窥视 , 需要在事件视界望远镜中增加一个空间组件 。
黑洞摄影可能比科学家们想象的更有影响力和启示意义 。
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图源:NewScientist
事件视界望远镜捕捉到了这张位于M87星系中心的超大质量黑洞及其阴影的图像 。
(图片:?事件视界望远镜合作方)
去年4月 , "事件视界望远镜"(EHT)项目首次公布了黑洞的图像 , 揭开了位于M87星系中心的巨形怪物的面纱 。 这些具有里程碑意义的照片为科学家们打开了新的大门 , 让科学家们能够以前所未有的方式探索异域时空领域 。
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而在不远的将来 , 这种探测可能还会更深入 。 一项新的研究报告称 , EHT图像中最突出的特征是M87的超大质量黑洞周围的一个明亮但未被解决的环 , 很可能包含了一个由无限序列的子环组成的薄薄的"光子环" 。
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相关报道:历史上第一张黑洞的图像显示 , 爱因斯坦(再次)对了 。 图源:Space
研究小组成员表示 , 这个光子环的复杂结构蕴藏着一个关于黑洞的信息宝库——科学家们可以通过将EHT的探测范围稍稍扩展一下就能获得这些信息 。
第一作者、位于马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理学中心的天体物理学家迈克尔-约翰逊说 。 "黑洞给了我们这个礼物 , 这个信号与天文学中研究过的任何东西都不一样 。 "
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约翰逊告诉天文在线:"这不仅仅是一些'我们更了解说明‘我们更了解黑洞了’的廉价图片 , 它实际上使人们可以用一种全新的方式来测量它们 。 "
给它戴上一个环?
EHT是一个由全世界8台射电望远镜组成的网络 , 这些望远镜连接在一起 , 形成了一个和地球一样大的虚拟仪器--这种技术被称为甚长基线干涉测量技术(VLBI) 。
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这个巨型望远镜一直在观测两个超大质量黑洞 。 一个是距离地球5350万光年的M87巨兽 , 其质量大约是太阳的65亿倍 。 另一个是银河系的中央黑洞 , 被称为人马座A* , 它距离地球2.6万光年 , 是收容着"只有"430万个太阳质量的黑洞 。
EHT团队首先考察了M87的黑洞 , 因为它在短时程内的变数较少 , 所以比较容易解决 。 EHT团队成员表示 , 该项目希望很快也能获得人马座A*的图像 。
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当然 , 这样的图像并不能描绘出黑洞的内部 , 因为这些天体会吞噬光线 , 如果不在黑洞内部 , 那是不可能完成的 。 相反 , EHT提供了一个黑洞的剪影 , 描绘出了黑洞的撕裂地平线 , 也就是黑洞的不归点 , 在这个不归点之外 , 没有任何东西可以逃脱 。
EHT图像显示 , M87黑洞的剪影被一圈明亮的散发物光环所包围——光子是由围绕着超巨星级天体旋转的高温、快速移动的等离子体射出的 。 在新的研究中 , 约翰逊和他的同事们提出 , 这个光环是天文学家可以挖掘的丰富资源 。
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研究人员确定 , 爱因斯坦的广义相对论预测 , 嵌入在散发物光环内的是一个"光子环" , 它本身就是由一个由无限子环组成的复杂巢穴组成的 。
约翰逊和他的同事们发表在《科学进展》杂志上的新论文中写道:"同时 , 这组子环类似于一部电影的框架 , 捕捉到了从黑洞中看到的可见宇宙的历史 。 "


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