(华盛顿13日讯)科学家周四公布潜伏在我们银河系中心的“温柔巨兽”——一个超大质量黑洞的首张图像,但靠著巨大引力内吞噬任何物质的它,看来正在节食。
综合外电报导,这个被称为人马座A*(Sagittarius A*或Sgr A*)的黑洞,是有史以来第2个被成像的黑洞。
这一壮举是由2019年公布首张黑洞照片的国际研究团队——事件视界望远镜(EHT)合作组织完成,只是首张照片的黑洞位于不同星系的中心。
亚利桑那大学的天文学家奥泽尔,在美国华盛顿举行的新闻发布会上赞道,“我们银河系中心这颗温柔巨兽的第一张直射影像”,显示出围绕著较暗中心的红色、黄色和白色的发光环。
人马座A*在1974年被假定存在,当时银河系中心发现了一个不寻常的无线电源。1990年代,天文学家绘制了银河系中心附近最亮恒星的轨道图,证实那里存在一个超大质量致密天体——这项工程在2020年获得了诺贝尔物理学奖。
尽管黑洞的存在被认为是唯一合理的解释,但新图像提供了第一个直接的视觉证据。
距离地球2万6000光年
人马座A*是我们太阳质量的400 万倍,位于距离地球约2万6000光年,而仅是一年传播的距离就达到9兆5000亿公里。
哈佛-史密松天体物理中心天体物理学家约翰逊,形容人马座A*“贪婪但效率低下”,目前吞噬的物质相对较少。他说:“如果人马座A*是一个人,它每百万年只消耗一粒米。”尽管它的质量比太阳大得多,但它发出的能量只有太阳的几百倍。
黑洞是极其致密的物体,其引力之大连光都无法逃脱,这使得观察它们极具挑战性。黑洞表面是一个不归点,恒星、行星、气体、尘埃和所有形式的电磁辐射等任何东西,都会被吸入。
围绕黑暗区域的光环
该图像是使用EHT的全球天文台网络捕获,该网络共同观察与黑洞相关的无线电源。它显示了一个光环,一个在黑洞表面边缘以极快速度盘旋的超热破坏物质和辐射,围绕著一个代表实际黑洞的黑暗区域。这被称为黑洞的阴影或轮廓。
因为距离地球有2万6000光年之遥,这个黑洞的大小看上去与从地球上看“月亮上的甜甜圈”差不多。
它的动态环境使成像变得复杂,包括它周围的旋转气体。奥泽尔形容:“当我们看它时,它(就像)会发出咕噜咕噜的声响。”
银河系是一个螺旋星系,包含至少1000亿颗恒星。从上方或下方看,它就像一个旋转的风车,我们的太阳位于其中一个旋臂上,而人马座A*位于中心。
科学家正试图更好地了解超大质量黑洞,是如何在星系历史的早期形成,并随著时间的推移而蜕变。
“它们经历了周围有很多材料的时期。”奥泽尔说:“然后它们经历了这些静止阶段,就像我们银河系中心的物质刚刚滴入的阶段一样。”
2019年发布的图像,是名为Messier 87或M87(又称室女座A,Virgo A )的星系中一个的超大质量黑洞。它比人马座A*远得多,距离地球约5400万光年,质量也更大,是太阳的65亿倍。
尽管人马座A*比M87更接近我们的太阳系,却更难以成像。人马座A*的直径大约是太阳的17倍,这意味著它位于水星最内侧的太阳轨道内。相比之下,M87的直径可以涵盖整个太阳系。
希望未来捕获黑洞视频
哈佛-史密松天体物理中心射电天文学家布莱克本说:“人马座A*较小的物理尺寸,也意味著人马座A*的一切变化速度比M87快1000倍。我们还必须透过我们自己银河系的凌乱圆盘观察人马座A*,这会使图像模糊和扭曲。”
约翰逊说,两张黑洞图像看起来都很模糊,因为获得它们将望远镜的能力“推到了临界点”。麻省理工学院海斯塔克天文台天文学家菲什表示,研究人员希望在未来获得M87黑洞的视频。
图像是在大马时间周四晚全球7个地点同时召开的新闻发布会上公布。德国的EHT项目总监朗格维尔德对终于揭开人马座A*的谜团表现兴奋。
“我认为这让人非常兴奋。”加州理工学院电脑科学家布曼说:“有什么比看到我们银河系中心的黑洞更酷的呢?”