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天文學(xué)家:銀河系中心黑洞照片即將公布,距離地球2.6萬光年

黑洞是愛因斯坦廣義相對論中預(yù)言的一種極端天體,它的引力強大到連每秒30萬公里的光都無法逃逸,所以它就是我們宇宙中最黑的東西。

然而黑洞長期以來都只存在于理論中,雖然天文學(xué)界在宇宙中發(fā)現(xiàn)了許多引力異?,F(xiàn)象,并推斷就是由黑洞引起的,但直到2019年天文學(xué)家們公布第一張黑洞照片之后,黑洞的存在和真正面貌才被大多數(shù)人熟知。

你現(xiàn)在看到的這張發(fā)光的煤球,就是天文學(xué)界用事件視界望遠鏡拍攝到的第一張黑洞照片,它來自5500萬光年外的M87星系中心,質(zhì)量達到了太陽的65億倍,屬于超大質(zhì)量黑洞。

但其實天文學(xué)家用事件視界望遠鏡拍了兩個黑洞的照片,M87星系中心黑洞只是因為數(shù)據(jù)解析的比較快而被提前公布了,除了它之外還有一張銀河系中心黑洞的照片將在2022年5月12日晚上9點公布。

作為距離地球最近的超大質(zhì)量黑洞,440萬倍太陽質(zhì)量的人馬座A*距離地球僅有2.6萬光年,按理說這個距離是足夠天文學(xué)家早早開始研究它的,但礙于銀河系塵埃帶的阻擋,普通的光學(xué)望遠鏡根本無法直接看到人馬座A*附近的景象,質(zhì)量通過X射線望遠鏡去推斷它的存在。

而用于拍攝黑洞照片的事件視界望遠鏡,是由分布在地球各處的8個射電望遠鏡合并而成的,理論上的觀測口徑就相當(dāng)于整個地球,所以才能透過厚重的塵埃云直接拍攝2.6萬光年外的銀河系中心黑洞。

但黑洞為什么能被拍出來呢?

和很多人想象的不太一樣,事件視界望遠鏡由于并沒有光學(xué)鏡片,所以它拍攝到照片也都是通過收集數(shù)據(jù)來具體合成的,因此黑洞照片其實是被勾勒出來的,收集到的射電數(shù)據(jù)只是黑洞周圍的吸積盤發(fā)出的,它就好像黑洞的外包裝一樣勾勒出了黑洞的大致形狀。

因此將于今晚發(fā)布的第二張黑洞照片,也將會和第一張照片一樣呈現(xiàn)橘紅色光暈,只是光暈的形狀也許會不一樣,因為兩顆黑洞的質(zhì)量差距太懸殊了,吸積盤也有可能不太一樣。

唯一可以肯定的是,銀河系中心黑洞和M87星系中心黑洞一樣,此刻依然在大肆吞噬周圍的恒星物質(zhì),因為任何一個星系的中心除了黑洞外,都存在大量密集的球狀星團,這些星團內(nèi)的數(shù)百萬顆恒星為黑洞提供了源源不斷的養(yǎng)料,從而一步步孕育出了星系中心位置的超大質(zhì)量黑洞。

除了吞噬恒星物質(zhì)外,如果超大質(zhì)量黑洞周圍的存在小型黑洞,它們也會被超大質(zhì)量黑洞兼并,從而進一步壯大星系中心黑洞的力量。

但熟悉天文學(xué)的人肯定知道,直徑18萬光年的銀河系擁有1000億到4000億顆恒星,在銀心黑洞質(zhì)量只有太陽的440萬倍的情況下,它為何還能用引力掌控銀河系內(nèi)數(shù)千億顆恒星,進而不讓銀河系在自轉(zhuǎn)中分崩離析呢?

其實銀心黑洞真正影響的不是整個銀河系,而是它附近的游蕩黑洞和球狀星團們,銀心黑洞通過引力來控制它們,它們又通過引力去控制更外圍的恒星,層層推進下來,整個銀河系數(shù)千億顆恒星就都受到銀心的引力影響了。

所以說真正維持銀河系穩(wěn)定的不只是銀心區(qū)域的超級黑洞人馬座A*,還有它和周圍黑洞以及球狀星團們組成的引力集合體。

可以肯定的是

目前公布的這兩張黑洞照片都只是開胃菜,未來隨著事件視界望遠鏡的進一步開發(fā),以及新的射電望遠鏡的建成,有關(guān)黑洞的真實圖像只會越來越多,甚至未來天文學(xué)家將有能力對距離地球比較近的小黑洞進行成像,比如1500光年外的獨角獸黑洞。

總之有關(guān)黑洞的研究,隨著射電天文學(xué)的進步和新設(shè)備的投入使用,可以說才剛剛開始。

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