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事件视界望远镜合作组织即将发布关于银河系中心的一项开创性成果

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点击次数:290 更新时间:2023年02月07日14:34:24 打印此页 关闭

  事件视界望远镜(Event Horizon Telescope, EHT)合作组织将于 2022年5月12日 UTC13:00(北京时间21:00)发布关于银河系中心的一项开创性成果。

    中科院上海天文台将在北京时间5月12日21:00同步发布。相关链接见本文最后。

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    EHT合作组织已于2019年4月10日公布了距离我们5500万光年的室女座(俗称处女座)星系M87中心的超大质量黑洞照片。

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    研究人员把他们在2017年4月两个夜晚从地球各地天文台收集到的射电信号结合起来,构建出了那张照片。

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    这项工作的难度就好比从地球上解析月球表面一个甜甜圈的形状。M87的质量是太阳的65亿倍,体积是银河系人马座A*的1000多倍。虽然黑洞相对于其寄主星系非常小,但是其尺度还是非常大的,从图3可以看出M87黑洞远远超出了冥王星绕日轨道半径(冥王星到太阳的平均距离约60亿公里),甚至达到了1977年9月5日发射的旅行者1号探测器(Voyager 1)抵达的太阳系边界,达到了恒星际空间的尺度(超过200亿公里)。

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   北京时间2021年3月24日晚10点,EHT给出了M87超大质量黑洞在偏振光下的图像,这些线标志着极化方向,与成像区域的磁场有关。

    下图是哈勃空间望远镜(HST)拍摄到的M87的喷流,这是达6000光年的喷流的一部分。下面三张偏振光照片,最上面一张是由智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)获得的,显示出更靠近星系中心的喷流的一部分。中间一张是放大到更接近黑洞的地方的偏振光图像,是由美国国家射电天文台的甚长基线阵列(VLBA)获得的。

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  我们知道,2020年诺贝尔物理学奖属于三位黑洞发现者:牛津大学的罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)、加州大学伯克利分校的莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)和加州大学洛杉矶分校的安德里亚·格兹(Andrea Ghez)。其中,彭罗斯因“发现黑洞形成是广义相对论的坚实预言”拥有一半贡献,根泽尔和格兹则因“发现我们银河系中心有一个超大质量致密天体”而分享另一半。

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    银河系的恒星盘半径约10万光年(暗物质晕直径达190万光年,盘厚约2000光年,包含1000亿~4000亿颗恒星),太阳系到银河系中心大约2.6万光年。

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    加州大学伯克利分校的根泽尔团队和加州大学洛杉矶分校的格兹团队各自在20世纪90年代初以来,系统性地对人马座A*区域进行了研究。通过对银心周围恒星运动的研究来探讨银心性质。比如一颗名为S2的恒星在不到16年的时间内就转了一圈,而太阳要花2亿多年。

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    随着银河系中心区域那些最明亮恒星的轨道越来越精确地呈现在科学家的眼前,这两个课题组的得出了趋于一致的测量结果:一个质量极大却看不见的物体在牵引着恒星,使它们以令人眩目的速度绕行。约400万个太阳的质量聚集在一个不比太阳系大的区域。而——黑洞——是唯一可能的解释。

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  由此可见,将于5月12日发布的关于银河系中心的开创性成果很大概率是银河系中心黑洞的照片。

    让我们拭目以待!

相关链接:
Event Horizon Telescope collaboration to announce groundbreaking Milky Way results on May 12th, 2022, at 13:00 UT链接:https://eventhorizontelescope.org/blog/event-horizon-telescope-collaboration-announce-groundbreaking-milky-way-results-may-12th
上海天文台链接:http://www.shao.cas.cn/2020Ver/xwdt/ttxw/202204/t20220429_6440574.html



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