令人惊叹的新图像显示黑洞的强大磁场
作为国际黑洞合作的一部分,波士顿大学的澳门威尼斯人注册网站研究人员解释了银河系中心超大质量宇宙物体的图像

在偏振光下拍摄的银河系超大质量黑洞人马座A*的新照片显示了它的磁场。图八协作
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这些清晰的旋转线条暗示了超大质量黑洞的力量:螺旋磁场有助于吸引附近的任何东西。这是科学家第一次捕捉到人马座A* (Sgr A*)周围磁场的图像,人马座A*是银河系中心的一个巨大黑洞,质量是太阳的400万倍。
这张照片是由事件视界望远镜(EHT)合作项目公布的,这是一个由300多名专家组成的国际团队,其中包括两名波士顿大学的科学家。波士顿大学艺术与科学学院天文学教授Alan Marscher和波士顿大学天体物理澳门威尼斯人注册网站研究所高级澳门威尼斯人注册网站研究科学家Svetlana Jorstad也为我们在2022年首次看到Sgr a *做出了贡献,并于2019年在梅西耶87 (M87)星系的中心拍摄了有史以来第一张黑洞图像。
EHT小组表示,新图像显示的磁场结构与他们在M87周围观察到的磁场结构相似,M87是一个更大但更遥远的黑洞。磁场使黑洞能够吸入并吞噬物质,并抛出充满粒子的巨大喷流。澳门威尼斯人注册网站研究人员在《天体物理学杂志通讯》上发表了这张照片和他们的分析。
“在偏振光下的静态图像显示了银河系中心黑洞附近扭曲但有组织的磁场,这与M87星系中心的黑洞非常相似,这表明强烈的扭曲磁场可能围绕着所有的黑洞,”Jorstad和Marscher在给the Brink的联合声明中说。
这一切都发生在我们的(相对而言,从宇宙的角度来说)社区。人马座A*距离地球只有27000光年;M87距离我们大约5500万光年。一光年相当于近六万亿英里。
EHT的副项目科学家、意大利那不勒斯费德里科二世大学教授Mariafelicia De Laurentis说:“M87的磁场结构与人马座A*如此相似,这一事实意义重大,因为它表明,尽管质量、大小和周围环境存在差异,但控制黑洞如何供给和发射射流的物理过程可能在超大质量黑洞中是普遍存在的。”“这一结果使我们能够完善我们的理论模型和模拟,提高我们对黑洞视界附近物质如何受到影响的理解。”
事件视界望远镜实际上是一个由世界各地的射电望远镜或碟形望远镜组成的网络,从欧洲和美洲一直延伸到南极。将它们连接在一起,就创造出了合作团队所说的“地球大小的干涉仪”,或者说是澳门威尼斯人注册网站研究光干涉的工具。
尽管2019年的第一张黑洞照片震惊了许多科学家,也让他们兴奋不已,但它也成为了社交媒体上的一个表情包,一些人对模糊、不清晰的光环不感兴趣,并将其与百吉饼或甜甜圈的不对焦照片进行了不好的比较。


这是梅西耶87中心黑洞的第一个视觉证据(左),也是人马座A*中心黑洞的第一个视觉证据(右)。图片由EHT提供
尽管新图像的分辨率明显更高,但Jorstad和Marscher说,这实际上是因为它在偏振光下显示了黑洞。有了偏振,光的电磁波发生在一个平面上,而不是到处振动——就像你在阳光明媚的日子里戴上一副偏光太阳镜来增强视力,减少眩光一样。根据Jorstad和Marscher的说法:“偏振增加了信息,可以使图像看起来具有更高的分辨率,因为它将不同磁场方向的区域分开了。”
该团队计划在其网络中增加更多的无线电天线,包括最北的格陵兰岛,他们希望不久就能分享更令人印象深刻的黑洞图像——也许还有电影。
“每年,EHT合作都会增加更多的望远镜,更大的带宽,新的观测频率,并开发新的成像技术,这将使我们能够改善图像,”Jorstad和Marscher告诉the Brink。“这些扩展将使M87和Sgr A*的高保真电影得以创作;揭示人马座a *中隐藏的喷流,如果存在的话;观察M87中的光子环和喷流之间的联系;并观察其他黑洞附近的非偏振光和偏振光结构。”
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