2019年4月,事情视界望远镜项目向全世界发布了一项重大效果——人类史上首张黑洞照,瞬间引发广泛重视。这张突破性相片展示的是,椭圆星系M87中心的超大质量黑洞M87*,它间隔地球约5500万光年,质量高达太阳65亿倍。
实践上,事情视界望远镜拍摄到的并非黑洞本体,而是黑洞的影子。要知道,黑洞是无法被直接看见的,一旦跳过黑洞事情视界,即使光线也无法逃脱。黑洞的黑,那才叫真他妈的黑。
所以,当黑洞周围的高温气体爆宣布的辐射打在黑洞身上时,就会构成一个暗影。不过,一些光线的运转途径间隔黑洞事情视界比较远,它们尽管也会遭到强壮引力效果,但终究仍得以逃逸,在观测者眼中构成环状光晕。人类史上首张黑洞照所展示的大致便是这么个状况,看上去像个甜甜圈。
有意思的是,甜甜圈仅仅表象,人类史上首张黑洞其实更像是块千层饼——最新研讨标明,黑洞环状光晕实践上由很多光环叠加而成。
近来,一支研讨小组发布了最新计算结果,向咱们描绘了黑洞光环惊人而杂乱的细节特征。
哈佛-史密森天体物理中心的科学家迈克尔·约翰逊(Michael Johnson)表明:“黑洞相片实践上包含了一系列嵌套的光环,这些光环的直径大致相同,可是光子在抵达观测者之前盘绕黑洞运转越多圈,相应的光环看上去就显得越细越尖利。
研讨人员开发了全新的软件,把对黑洞的模仿面向极限,以史无前例的分辨率生成黑洞模仿图画,并将其分解为多个子序列。鄙人图中,第n个光环所对应的光子在抵达观测者之前盘绕黑洞运转了n/2圈。n越大,光子盘绕黑洞的圈数越多,光环看上去就越细越尖利。
这支研讨团队汇集了包含观测天文学家、理论物理学家和天体物理学家等不同范畴的专家,使咱们对这些光环的理论了解与实践观测联系起来成为或许。
据介绍,这些光环就像黑洞的指纹,它们的巨细和形状记录着关于黑洞质量和自旋的信息。研讨人员还以为,假如想要拍摄到明晰的光环,或许需求两台相距很远的望远镜构成干与。比方,事情视界望远镜与一台地球轨迹太空望远镜合作,就可以拍摄到n=1的光环;与月球望远镜合作,就能得到n=2的光环。
黑洞物理学一直是门诱人的学科,具有深入的理论含义,而现在它正成为一门试验科学,这是令人兴奋的。跟着未来更多观测数据的获取,咱们将不断揭开黑洞的奥秘面纱。
研讨小组现已将相关效果发布在《科学发展》杂志上。