黑洞照片后续!新冠疫情之下又将如何继续研究?
文章介绍了一张刚刚发布的黑洞喷气机的照片,并介绍了其中的一些构造和数据。
去年,一个来自全球各地的科学团队制造了历史,发布了黑洞的第一张照片。一年之后,一项振奋人心的续集刚刚发布,我们对黑洞喷气机有史以来最近距离的观测。
质量极大的黑洞位于五十亿光年以外的一颗非常明亮的类星体——3C 279的中心。类星体是我们所知的最明亮的天体之一,它们是带有质量极大的黑洞的星系,并在吸积盘出发射出极强的辐射以及气体。
最新公布的研究来自于获得黑洞照片的同一次实验,在2017年四月由事件视界望远镜团队领导。3C 279是这次研究的几项第二观测对象之一,现在我们终于获得了激动人心的结果。
我们已经知道物质会向巨大黑洞的虚无坠落,物质的一小部分——它外层的气体或灰尘被加速到接近光速。导致黑洞从宇宙中运动最快的一些物质之中产生了相对喷气机。
事件视界望远镜(EHT)团队刚刚一前所未有的精细度对黑洞喷气机进行了观测。将它的足迹一直追踪至位于3C 279的黑洞吸积盘。虽然看起来有些模糊,里面包含了十分丰富的信息。
其中之一,令研究团队吃惊的是,喷气机本应是一道直线,但数据显示在它的基部有些许弯曲,另有一道拉长了的结构,与喷气机垂直。
“这一形态区别可以以两种方式解释,宽广分辨的喷气机基础,或者空间上弯曲的喷气机”,研究团队在发布的文章中写到。这篇文章共有惊人的351名作者。
因为观测时长有几天之久,科学家们可以分辨出黑洞喷气机一些细小的改变。这些细小的改变很有可能是模拟模型预测的,但从未被观测到现象的证据——吸积盘坠入黑洞时的旋转和对物质的粉碎。
3C 279被选为事件视界望远镜的学习对象并不是巧合。M87星系(室女座A星系),即便有了去年黑洞所带来的光辉,只释放较弱的伽马射线。
更为强大的星际原子核,例如3C 279,对于地球的光度距离更远,这意味着我们在夜空中更难识别它,但3C 279是我们所见的天体之中最明亮的伽马射线源头。但幸运的是,它是一颗耀变体,这意味着它十分显著,变化多端的喷气机正向地球的方向喷发。
研究团队在2017年四月份,用了四个晚上将事件视界望远镜调试好,调试的过程运用了六个不同地区的八个基站所采集的数据。这些数据需要被小心的传送到普朗克研究所和麻省理工学院。在普朗克研究所,超级电脑将对这些数据进行射电天文学分析。在麻省理工学院,超级电脑将进一步分析这些数据。
“对于3C 279来讲,事件视界望远镜前所未有的清晰度,与全新数据分析电脑程序是具有启示性的。”来自加拿大圆周物理研究所的天文物理学家艾弗里·布德里克说道。
“曾今单一的无线电“内核”如今演变成了两个独立的复合物。两个天体都在运动,即使距离小到只有几个光月。来自3C 279的喷气机正以99.5%光速的速度向地球移动!”
这是发现对黑洞科学家们意义非凡,很久以来他们都依靠着电脑模拟,或者是低像素的照片, 而我们这个神秘的天体还有太多未解之谜,例如究竟是什么为我们所见的喷气机提供了动力?
“对喷气机源头的进一步学习,例如磁场配置和具体的喷气机能量守恒,将取决于之后研究的方向。”论文是如此结尾的。
当世界终于看到了室女座A星系的内心时,天文学家才刚刚开始使用它们功能强大的新玩具。
不幸的是,最近的事件视界望远镜观测本计划在三月和四月进行,但由于新冠疫情不得不取消。但研究团队在2017和2018年收集了不少数据,而此报告是也从这些数据得来的。
“去年我们能够向世界展示黑洞影子的第一张图像,”安东·真索斯,普朗克研究所所长,事件视界望远镜研究团领导者,如此说道。“如今我们观测到了喷气机超出预期的变化,但我们的研究还在继续。就像去年所说的那样,这仅仅是开始。”
作者: SIGNE DEAN
FY: mjr
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