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继那张模糊的黑洞照片之后,科学家正在计划 [复制链接]

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今年4月份,一个国际科学家团队拍摄了有史以来第一张黑洞照片。9月份,他们因这项成就而获得了万美元的突破奖。但是他们的工作还远远没有完成。

有史以来最清晰的黑洞照片

接下来,EHT(EventHorizonTelescope事件视界望远镜)团队正在计划拍摄一部“大片”,主角是我们银河系中心的超大质量黑洞。这个名为下一代EHT(ngEHT)的新项目旨在捕获银河系黑洞的实时视频,以观察其行为并观察其如何改变周围的环境。

领导全球EHT团队的天文学家舍普·杜勒曼对媒体说:“我们可以看到黑洞实时图像,然后,我们可以了解它是如何发射这些来自其南极和北极的射流的。我们可以看到它是如何随着银河系演化的。我们甚至可以通过观察物质的轨道而不是光,以完全不同的方式围绕黑洞测试爱因斯坦的引力理论。”

4月发布的开创性照片中的黑洞被称为M87。在上图中,*色红色环是吸积盘-旋转的超热气体和死星,行星和其他物体产生的尘埃的旋转体。M87黑洞的吸积盘直径大于我们整个太阳系直径。吸积盘内的黑暗部分是事件视界,黑洞的引力如此之强,以至于光也无法逃逸。(当然,没有光线会使得拍摄黑洞变得非常困难。)

杜勒曼谈到这张照片时说:“这张模糊的照片已经告诉了我们很多。它告诉我们黑洞周围有气体接近光速运动。它告诉我们黑洞如何在空间中定向。同时,它也非常接近爱因斯坦引力理论关于黑洞性质的预测。”

这就是ngEHT团队将其观测目标从M87改回我们银河系中心的黑洞的原因。EHT由世界各地的天文台组成。它们一起工作,可以充当地球大小的单个“虚拟”望远镜。该小组正在努力为该网络添加更多望远镜,并利用新的计算机技术来处理来自这些望远镜的10倍以上的数据。这样,他们认为他们可以在大约五年内捕获两个黑洞的视频。

杜勒曼希望这些视频最终能够揭示静止图像直观看到的过程:黑洞是如何吞噬物质的。

黑洞的外观结构

目前,科学家们可以分辨出遥远的黑洞何时吞噬了一些大的东西(例如一颗恒星),因为这些事件会发出强烈的光,很容易被望远镜捕捉到,杜勒曼认为EHT可以实时捕获此类事件的视频。

M87是EHT团队拍摄的黑洞,其质量相当于约65亿个太阳。在我们的银河系中心,射手座A*(发音为“A-star”)或SgrA*的黑洞的质量要小得多。大约相当于四百万个太阳,这意味着SgrA*吸取的物质更少,因此吸积盘比M87小得多。因此,物质绕黑洞的速度更快,在几个小时内就完成了轨道飞行,而M87周围的物质则需要数周。

射手座A*被NASA钱德拉X射线天文台捕获

杜勒曼说:“因此,M87黑洞,您可能需要过一周拍摄一次,才能看到明显差异。”因此,拍摄M87需要拍摄几个月的视频,才有足够的时间,让吸积盘的物质绕黑洞绕几次。另一方面,EHT小组希望获得SgrA*的实时镜头,因为它的变化更快,更明显。杜勒曼说:“SgrA*非常活跃,一夜时间就可以看到吸积盘物质绕黑洞8到9圈。”

EHT团队目前所有的观测站

ngEHT团队计划在年将该网络扩展到11台望远镜。然后,在四年内,他们计划起草一份提案,以建造新的观测站并加入其中,扩大望远镜网络可以提高视频清晰度。

杜勒曼说:“很可能在未来五年左右的时间内,我们就可以开始制作这个大片。和好莱坞的科幻大片比,这个视频分辨率可能很低,但是比今年4月份拍摄的照片要好得多。”

他补充说:“如果我们有20个观测站时,这将是一个巨大的飞跃。这将为我们想要制作的高保真电影提供保证。”

行星轨道上的天基望远镜最终也将赋予他们一个更开阔的视野,使望远镜网络的口径甚至比地球更大。

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