事件视界望远镜公布黑洞新照片:光环在旋转,有什么东西在动!

星空天文说 2024-01-20 16:46:20

M87*光环中的最亮区域在一年内旋转了30度。

基于2018年数据生成的M87*黑洞照片。事件视界望远镜合作组织

基于2017年数据生成的M87*黑洞照片。事件视界望远镜合作组织

事件视界望远镜最新公布的照片显示,距离地球5500万光年的M87星系中心超大质量黑洞周边的部分物质在一年时间内至少沿着逆时针方向旋转了30度。

2019年事件视界望远镜合作组织公布的人类首张黑洞照片所用的数据是2017年的;时隔5年后,该组织公布了一张基于2018年数据制作的新照片。

照片显示,M87星系中心超大质量黑洞——也就是M87*中心的所谓“黑洞之影”的大小,正如爱因斯坦《广义相对论》所预言的那样,在此期间没有发生任何变化;而围绕着“黑洞之影”的光环上亮度最高的部分在此一年内沿着逆时针方向旋转了大约30度。

事件视界望远镜是一台基于干涉技术搭建的,由全球很多实体望远镜联网而成的虚拟望远镜,其理论口径可以相当于地球的圆面。

自2017年后,又有许多望远镜陆续加入,这使得事件视界望远镜的观测能力在持续提高。新M87*照片在制作过程中有更多望远镜参与,数据处理也采用了更好的方法。

M87*是一个没有处在快速积累物质过程中的黑洞——虽然它有一条喷流,但它的质量不会在我们任何一个人的有生之年中发生任何可供探知的变化。由于黑洞的直径几乎只取决于黑洞的质量,因此观测到黑洞的直径不变,就是对爱因斯坦《广义相对论》的最好证明。

《广义相对论》也预言,虽然黑洞吸积盘的大小不会发生变化,但吸积盘内的物质却是“一团糟”——吸积盘内的物质会围绕着一个共用的中心摇摆晃动。而这与新照片拍到的景象是吻合的。

我们可以看到,在M87*周围的光环中,最亮的部分已经从2017年的几乎正南方,逆时针转移到了大约五点钟方向。这样的转动也符合2019年研究人员公布首张黑洞照片时所作的推测。

这张照片没有拍到黑洞的喷流,但是根据光环亮区旋转角度推测的黑洞自转轴指向,与在其他波段上观测到的喷流指向是吻合的。

参考The persistent shadow of the supermassive black hole of M 87https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2024/01/aa47932-23/aa47932-23.htmlM87* One Year Later: Proof of a Persistent Black Hole Shadowhttps://eventhorizontelescope.org/M87-one-year-later-proof-of-a-persistent-black-hole-shadow

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