在四月份於全球各地同時舉行的六場新聞釋出會上,天文學家宣佈他們完成了看似不可能的任務:拍攝了一張黑洞的照片,這是一個宇宙級的怪獸,極其貪婪,甚至連光都無法逃脫它的魔爪。
這項歷史性的壯舉,由事件視界望遠鏡(EHT)——一個跨越行星的射電天文臺網路——完成,耗費了十多年的努力。該專案的名稱指的是黑洞最顯著的特徵,即由物體的質量和自旋設定的“事件視界”,任何落入其中的物質,包括光,都無法返回。
“我們拍攝了第一張黑洞的照片,”EHT專案主管謝潑德·多爾曼在新聞稿中說。“這是一項非凡的科學壯舉,由一個由200多名研究人員組成的團隊完成。”
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這張影像揭示了位於梅西耶87(M87)星系核心的、質量為65億個太陽質量的超大質量黑洞的陰影面貌,M87是一個巨大的星系,距離地球約5500萬光年,位於室女座星系團中。這類天體是愛因斯坦廣義相對論的反映,該理論預測,在任何給定的體積內,只能擠壓這麼多物質,之後其累積引力的巨大力量會導致坍縮——時空結構中的扭曲會吞噬自身。留下的是幾乎沒有任何特徵的虛無,由於缺乏更好的術語,科學家們簡單地稱之為黑洞。
黑洞曾經被認為是理論家最瘋狂想象的產物,但現在已知是宇宙結構的關鍵仲裁者,深刻影響著整個宇宙中恆星和星系的形成和演化。例如,M87中的黑洞正在吞噬一個旋轉的吸積盤,該吸積盤就在事件視界之外,為一股強烈的輻射和相對論粒子射流提供動力,從星系核心向外噴射約5000光年。
對該影像的分析——發表在天體物理學雜誌快報上的一系列六篇論文中——證實,在EHT目前靈敏度的限制內,M87黑洞的形狀和行為符合愛因斯坦的預測。
EHT科學委員會主席海諾·法爾克在一份宣告中表示:“如果浸沒在明亮的區域,比如發光氣體的盤中,我們預計黑洞會產生類似於陰影的黑暗區域——這是愛因斯坦廣義相對論預測的東西,我們以前從未見過。”“這種陰影是由事件視界對光的引力彎曲和捕獲造成的,它揭示了關於這些迷人天體本質的大量資訊,並使我們能夠測量M87黑洞的巨大質量。”
但最好的還在後頭;EHT計劃無限期執行,並且還將目標對準了銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*,希望能夠拍攝到我們最近、最熟悉的宇宙怪獸的影像。專案負責人表示,這些結果將在未來從他們自己的秘密面紗後揭曉。
