第二张黑洞照片“洗”出来了

一个致力于拍摄黑洞的国际合作组织在2017年完成拍摄后,分别于2019年和2022年公布了两个不同黑洞的照片,为什么第二张照片的获取会延后三年之久呢?

(本文首发于2022年6月2日《南方周末》)

责任编辑:朱力远

人类拍摄的首张黑洞照片。 (EHT/图)


黑洞是宇宙中具有极端物理条件的神秘天体,数十年来是天体物理学研究中的中心课题之一。虽然黑洞不可见,但天体物理学家有越来越多的证据证明黑洞真实存在。他们还在努力尝试给黑洞“拍照”,希望真正做到“眼见为实”。

北京时间2022年5月12日晚21点,事件视界望远镜(Event Horizon Telescope,EHT)合作组织在中国上海和台北、日本东京、美国华盛顿、智利圣地亚哥、墨西哥墨西哥城和德国加兴同时召开新闻发布会,发布事件视界望远镜拍摄到的银河系中心超大质量黑洞人马座A*(Sagittarius A*,简写为Sgr A*)的首张照片,这是这个黑洞真实存在的首个直接视觉证据。

该组织曾于2019年4月10日发布人类拍摄的首张黑洞照片即黑洞M87*的照片,此次是第二次发布黑洞照片。两个黑洞均具代表性,两张黑洞照片的问世对于天体物理学家更加全面地了解黑洞的物理性质、星系的形成和演化等问题具有重要意义。

特别的望远镜

与我们通常熟悉的望远镜不同,拍摄黑洞照片的事件视界望远镜实际上并非某台特定的望远镜或者某个特定的望远镜阵列,而是一个虚拟的射电望远镜网络。望远镜的名字“事件视界”来自黑洞物理学,指的是光线也无法逃脱的黑洞边界。

这个望远镜网络以位于星系中心的超大质量黑洞为观测目标,利用甚长基线干涉技术(VLBI),联合位于世界多地的射电望远镜,形成口径等效于地球直径的虚拟望远镜,从而将望远镜的角分辨率提升到足以观测事件视界尺度结构的水平。除了拍摄黑洞外,事件视界望远镜的主要科学目标还包括在此基础上检验广义相对论以及理解黑洞吸积盘和喷流的机制等。

2006年是事件视界望远镜元年,研究人员将两个黑洞确定为观测目标,也就是在2019年和2022年先后发布照片的两个黑洞M87*和Sgr A*。这两个黑洞各具特点:超大质量黑洞M87*位于距离地球5500万光年的室女座椭圆星系M87中,它的质量大约相当于太阳质量的65亿倍,发出长度达到5000光年的由带电亚原子粒子形成的快速、明亮的喷流;位于银河系中心的黑洞Sgr A*的质量估

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网络编辑:李木子

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