在銀河系中心,潛伏著一個(gè)質(zhì)量超過太陽400萬倍的超大質(zhì)量黑洞人馬座A*。毫無疑問,這個(gè)神秘的存在是銀河系中天文學(xué)家最感興趣的研究對(duì)象。 然而,由于我們距離銀河系中心約2.6萬光年,觀測人馬座A*并非易事。在地球上看來,人馬座A*的視角不到一億分之一度,就相當(dāng)于月球上的一個(gè)網(wǎng)球。 所以,想要揭開人馬座A*的神秘面紗,就不得不建造分辨率足夠高的望遠(yuǎn)鏡。對(duì)此,科學(xué)家想出一套巧妙的解決方案——將世界各地的射電望遠(yuǎn)鏡連接起來,形成口徑與地球大小相當(dāng)?shù)奶摂M望遠(yuǎn)鏡,再利用所謂的甚長基線干涉測量法(VLBI)進(jìn)行觀測。 比如,著名的事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)就是通過連接世界上八大射電天文臺(tái),達(dá)到超高分別率,致力于拍攝人類史上第一張黑洞的事件視界照。事件視界望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)完成了對(duì)人馬座A*的觀測,數(shù)據(jù)也已到達(dá)科學(xué)家手上,目前正在分析處理中。 除了事件視界望遠(yuǎn)鏡,全球毫米波甚長基線干涉陣列(GMVA)也是這么一個(gè)超級(jí)望遠(yuǎn)鏡。構(gòu)成兩者的射電天文臺(tái)有所不同,在下圖中,藍(lán)色標(biāo)示的為事件視界望遠(yuǎn)鏡,黃色標(biāo)示的則為全球毫米波甚長基線干涉陣列。 在最近發(fā)布在《天體物理學(xué)》雜志的一項(xiàng)研究中,天文學(xué)家介紹了全球毫米波甚長基線干涉陣列取得的新成果,揭開人馬座A*的神秘面紗。 由于大量塵埃氣體環(huán)繞在人馬座A*周圍,它們產(chǎn)生的強(qiáng)烈散射效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重影響我們對(duì)人馬座A*的觀測。在全球毫米波甚長基線干涉陣列的幫助下,天文學(xué)家成功繪制出這些散射光的特性,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,消除大部分散射效應(yīng),為我們呈現(xiàn)出人馬座A*的真面目。 在下圖中,左上角為計(jì)算機(jī)模擬的人馬座A*;右上角為計(jì)算機(jī)模擬的附加散射效應(yīng)的人馬座A*;右下角為實(shí)際觀測的帶有散射效應(yīng)的人馬座A*;左下角為實(shí)際觀測的消除散射效應(yīng)后的人馬座A*。 雖然這張黑洞照的分辨率還不夠完美,但也算是一次突破,我們離瞥見黑洞最真實(shí)的面貌又更進(jìn)一步了。 值得一提的是,這項(xiàng)新成果還表明,我們接收到的射電波來自比預(yù)期小得多的區(qū)域,暗示著人馬座A*產(chǎn)生的噴流可能幾乎正對(duì)著地球。另外,在前不久的一項(xiàng)研究中,天文學(xué)家通過觀測人馬座A*附近的氣體和恒星的運(yùn)動(dòng)情況,也曾得出相同的推斷。不得不說,這是一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn),我們似乎處在某種特殊位置上。 接下來,事件視界望遠(yuǎn)鏡的成果可能會(huì)為我們揭開更多關(guān)于人馬座A*的奧秘,坐等吃瓜吧! |
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