2023.05.12
國立天文臺等國際研究小組首次成功拍攝了被吸入宇宙黑洞的氣體制成的“著陸圓盤”。 圍繞著4年前首次拍攝的黑洞的東西。 高速噴出的氣體“噴氣”也同時被拍攝下來,據(jù)說這成為了理解黑洞詳細結(jié)構(gòu)等的線索。
通過電波觀測拍攝的,M87銀河中心的巨大黑洞周邊。 除了中央的著陸圓盤之外,還捕捉到了向右側(cè)噴出的噴氣(路如森氏等提供)
研究小組于2019年使用了世界電波望遠鏡的觀測網(wǎng)“事件地平線望遠鏡( EHT )”,觀測到了距離地球5500萬光年的“M87銀河”中心的巨大黑洞的影子和光在重力作用下發(fā)生了扭曲的環(huán)狀周緣部“光子磷” 展示了黑洞的存在和銀河中心巨大黑洞的存在的證據(jù)。 但是由于視野等的限制,被認為位于光子環(huán)周圍的沉降圓盤等周邊沒有被捕捉到。 因此,研究小組使用了與EHT不同的觀測網(wǎng)“全球毫米波VLBI觀測網(wǎng)( GMVA )”,于2018年4月挑戰(zhàn)了拍攝同一黑洞的周邊結(jié)構(gòu)。 GMVA在波長3.5毫米波段觀測。 與1.3毫米波段的EHT相比,視力為一半,但具有更廣的視野和更高的靈敏度。 據(jù)說由于新加入了南美智利的阿爾瑪望遠鏡和格陵蘭望遠鏡,觀測性能得到了提高。 結(jié)果,在光子環(huán)的外側(cè),首次成功拍攝到了由高溫氣體制成的沉降圓盤,該氣體在黑洞的強重力作用下一邊旋轉(zhuǎn)一邊下沉。 另外,此前在EHT以外的觀測中捕捉到的噴氣,能夠與著陸圓盤同時接收。
(左)用GMVA這次拍攝的M87中心部的著陸圓盤(路如森氏等提供),(右)用EHT拍攝并于2019年公開的光子環(huán)( EHT協(xié)作提供)。 乍一看,很相似但大小不同
研究小組的東京大學宇宙線研究所的特任研究員川島朋尚在記者招待會上說:“噴氣的形成和加速的結(jié)構(gòu)有很多謎團。 一般認為,降落圓盤形成的磁場不斷放大,滯留在附近,噴射就會噴出。 由于發(fā)現(xiàn)了沉降圓盤,對磁場的傳輸方式等有了理解。 另外,噴氣被稱為圓盤風的氣流包圍,形狀縮小。 通過進一步的理論和觀測,應該會進一步理解這樣的機制吧?!?東京電子技術(shù)解決方案的高級專家田崎文得表示:“沉降圓盤對了解黑洞的成長也很重要。 氣體在漩渦中被吸入,但它目前被認為是黑洞生長的唯一“食物”。 據(jù)說黑洞也與銀河的生長有關(guān)。 抓住這樣的現(xiàn)場是很大的成果”。 黑洞是具有極強重力的超高密度天體。 據(jù)說在廣義相對論中,周圍的時空扭曲,連光都無法逃脫。 沉重的恒星在一生結(jié)束時發(fā)生大爆炸,收縮形成。 另外,許多銀河的中心有巨大的黑洞,但其形成的詳細結(jié)構(gòu)尚不清楚。 研究小組由國立天文臺、大阪公立大學、工學院大學、綜合研究研究生院大學、東京大學宇宙線研究所、新潟大學、八戶工業(yè)高等??茖W校、中國科學院上海天文臺、臺灣中央研究院天文及天文物理研究所、德國馬克斯·普朗克電波天文學研究所、韓國天文研究院、美國國立電波天文臺、麻省理工學院等16個國家和地區(qū)的65個機構(gòu)組成 成果于4月26日刊登在英國科學雜志《自然》上。 相關(guān)鏈接
國立天文臺等新聞發(fā)布會“首次成功同時拍攝了圍繞M87巨大黑洞的著陸圓盤和噴氣”
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