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天文学家首次测量黑洞半径

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:10

    天文学家首次测量黑洞半径

    本图由计算机模型生成,显示了M87中黑洞的极端引力如何扭曲了视界周围喷流的外观。来自喷流的部分辐射受引力作用弯曲成环状,被称为黑洞的“影子”。图片来源:Avery E. Broderick (Perimeter Institute & University of Waterloo)

    现在,一个由麻省理工学院海斯塔克天文台(Haystack Observatory)的研究者领导的国际团队首次测量了一个位于某遥远星系中心的黑洞的半径——也就是物质能够接近黑洞但尚未被无可挽回地拉进黑洞中的最近距离。

    科学家将美国夏威夷州、亚利桑那州和加利福尼亚州的射电抛物面天线连在一起,组成了一个名为“视界望远镜(Event Horizon Telescope,EHT)”的望远镜阵列,它比哈勃太空望远镜精密2000倍,能观察到更细节的内容。这些射电抛物面天线对准的是距银河系5000万光年之遥的M87星系,其中有一个质量超过太阳60亿倍的黑洞。在这一望远镜阵列的帮助下,该团队在这个黑洞的边缘——即“视界(event horizon)”区域——观察到了发光物质。

    “物体一旦越过视界,就永远消失了。”麻省理工学院海斯塔克天文台主任助理、史密松天体物理台(Smithsonian Astrophysical Observatory)助理研究员夏普•多尔曼(Shep Doeleman)称,“它是我们宇宙的安全出口。你走出那扇门,就再也回不来了。”

    多尔曼(Doeleman)及其同事的相关研究成果已发表在本周的《科学(Science)》上。

    黑洞边缘喷流

    在爱因斯坦的引力论中,超大质量黑洞是其预测的最极端的物体。据多尔曼(Doeleman)称,在这里,‘引力完全失控,将巨大的质量挤入一个令人难以置信的封闭空间中”。黑洞边缘引力极强,以至于周围的一切事物都被拽进黑洞中。然而,并非一切事物都可以穿越视界挤进黑洞。其结果是造成“宇宙交通堵塞”,即气体和尘埃积聚,形成被称为吸积盘(accretion disk)的扁平状物质饼。吸积盘会以近光速环绕黑洞运行,用过热物质稳定地给黑洞“喂食”。随着时间的推移,吸积盘能使黑洞绕同一方向旋转。

    (环球科学 邱晓琰)

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