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首幅黑洞照片之后 科学家将再聚焦银河系中心黑洞

2019-04-15 09:09暂无阅读:529评论:0

[摘要]科学家指出,EHT的工作还没有完全完成,下一步它将把镜头瞄准银河系中心的人马座A*。银河系中心的黑洞比M87星系中心黑洞更轻、更小,其四周的光线围绕一周或者只需要数十秒,而M87星系黑洞四周光线围绕一周则需要数小时。

环球瞩目的黑洞照片已经发布,这张红遍全球的图像透露出哪些信息,将来天文学家还将会给我们带来什么样的惊喜?带着这些问题,科技日报记者日前采访了法国国度科学研究院(CNRS)两位资深专家,具体解读黑洞照片背后的故事。

接管采访的两位“大咖”,一位是巴黎综合理工学院传授、CNRS主任研究员马休德诺华,他在Leprince-Ringuet实验室从事高能伽玛天文学研究,在巴黎综合理工学院解说高能天文学、量子力学等课程,是2018年CNRS银奖获得者;另一位是CNRS主任研究员娜塔莉德吕埃勒,她在巴黎狄德罗大学宇宙学实验室从事引力波和宇宙学问题研究,曾于巴黎综合理工学院、巴黎高档师范大学解说广义相对论,著有《现代物理学的相对论》《引力波》等书籍。

为黑洞摄影是一项创举

德诺华对记者透露,给黑洞摄影首先是一项手艺创举,经由将过问手艺(VLBI)与位于全球的千里镜相连系,缔造了一个伟大的“虚拟”千里镜,使角度差别率达到空前未有的20微弧秒。这相当于从一万公里外看到一毫米的物体,或许更形象的说,相当于从地面看到月球上的高尔夫球。

其次,取得黑洞照片是一项根蒂性科学功效。多年来,已经有好多非常有说服力的证据证实黑洞的存在,稀奇是近年检测到引力波,不光证实了广义相对论的展望,同时还证实了“中央”质量黑洞的存在(质量约为数十个太阳)。但在此前的研究中,我们从未“看到”过黑洞。

这张“照片”是黑洞的第一张真实图像,或许说是黑洞四周情况的直接图像:我们能够看到环绕黑洞迁移的光线——或者是黑洞四周的等离子体发生的。这是黑洞照片最主要的一个发现,雷同于首次观测脉冲星一般,它拓荒了一个新的观测途径。

千辛万苦,但还有很长的路要走

德吕埃勒认为,“事件视界千里镜(EHT)”项目取得的成就是一项非常主要的科学功效,为爱因斯坦广义相对论供应了新的验证。它证实了人类能够观测到接近黑洞视界的物质活动,在精度达到必然水平后,将能够借此认识黑洞的引力场,并可以探究实际中的黑洞是否相符爱因斯坦广义相对论的展望。但要实现如斯高的精度还有很长一段路要走。今朝,这张照片证实了黑洞的质量,但还不足以确定其转速。此外,它固然与广义相对论“兼容”,但因为其不敷正确,同时也可以与其他竞争模型兼容。

德诺华指出,EHT的工作还没有完全完成,下一步它将把镜头瞄准银河系中心的人马座A*。银河系中心的黑洞比M87星系中心黑洞更轻、更小,其四周的光线围绕一周或者只需要数十秒,而M87星系黑洞四周光线围绕一周则需要数小时。这将导致图像会发生更多的转变,从而需要进行“动态”剖析。此外,EHT还需要对黑洞做更仔细研究,包罗测量黑洞扭转速度,视察吸积过程物质若何落入黑洞,从其他方面磨练广义相对论,视察等离子喷射等。此后,EHT还或者将方针转向其他黑洞,也将有更多天文台到场,以进一步提拔观测能力。

还有更多未知守候索求

在问及除EHT之外,将来还有哪些重大天文项目和方针时,德诺华透露,为了更进一步提拔观测黑洞的精度,将来有两个途径能够提高角度差别率:一是使用更小波长的电磁波,因为其频率更高,需要进一步增强各观测站的同步能力;二是增加千里镜阵列距离,EHT已经充裕行使地表距离,下一步需要将射电千里镜送入太空来增加千里镜之间的距离。而这些工作将需要在EHT之外竖立更多国际合作。

德吕埃勒对此透露,美国激光过问引力波天文台(LIGO)和欧洲童贞座引力波天文台(VIRGO)探测到黑洞归并过程的引力波具有主要意义,它开创了人类经由引力波来索求宇宙的新路径,而不光仅是依靠光(以及宇宙射线、中微子等)。德吕埃勒等候日本KAGRA低温引力波探测器尽早投入使用,到场到LIGO-VIRGO正在进行的观测项目。此外,她还等候LISA空间引力波探测器尽快发射升空,它将许可我们借助引力波“看到”银河系中心的超大质量黑洞。在相关的此外一个范畴,德吕埃勒认为,国际线性对撞机(ILC)如能建筑,将或者揭示神秘的暗物质和暗能量。

两位专家都透露,今朝还有很多其他大型研究项目,包罗光学天文学(扶植超大千里镜)、无线电、X射线、伽马射线、中微子、引力波等等。跟着科研人员的不懈起劲,相信将来将有更多世界级重大发现,引领我们一步步索求自身所处的神秘宇宙。