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研究人員正在接近確鑿的證據,證明我們銀河系中心潛伏著黑洞的存在。
天文學家使用一個跨越2800多英里(4500公里)的“虛擬”望遠鏡,聚焦於人馬座A*(“A星”),這個光源被認為標誌著一個質量是太陽四百萬倍的黑洞的位置。
他們能夠將人馬座A*的解析度提高到37微角秒以內,這相當於從地球上看月球上的棒球的寬度。根據發光區域的大小,他們認為它偏離了黑洞的精確位置,黑洞將氣體和塵埃吸入一個圍繞它旋轉併發出光芒的盤中。
相反,他們推測人馬座A*要麼是旋轉吸積盤一側的高速氣體,要麼是從黑洞周圍噴射出的物質噴流。
馬薩諸塞理工學院海斯塔克天文臺的天體物理學家、研究作者謝潑德·多爾曼說,黑洞的證據已經“非常可靠”了。“我們現在能夠獲得的資訊,確實與我們認為銀河系黑洞中所有活動發生的地方的規模相同。”
先前對推測的黑洞的觀測被周圍反射較長波長無線電波的氣體和塵埃所遮蔽。
為了穿透迷霧,多爾曼和他的同事使用特殊裝置將四個射電望遠鏡連線起來——亞利桑那州和加利福尼亞州各一臺,夏威夷州兩臺——採用一種稱為超長基線干涉的技術。這種虛擬望遠鏡的解析度隨著望遠鏡陣列的大小而增長。聯合望遠鏡使他們能夠掃描波長短至0.05英寸(1.3毫米)的微波範圍內的無線電訊號,這些訊號能夠穿透雲層。
研究人員發現,人馬座A*的直徑約為3000萬英里(5000萬公里),或太陽和地球之間平均距離的三分之一。研究人員希望觀察來自黑洞事件視界周圍的光——這是連光都無法逃脫集中引力的邊界。
據信事件視界周圍的時空扭曲使事件視界看起來比其真實直徑更大,並且在這種情況下,比該小組分辨出的特徵更大,多爾曼說。他說,該小組希望進一步提高望遠鏡陣列的功率,以尋找黑洞前面的預測“陰影”,這將為它的存在提供確鑿的證據。
另一個突破將是測量黑洞的自旋速率,這是除了質量之外的另一個基本屬性,也是研究人員以前從未直接觀察到的。多爾曼說,令人興奮的是,“現在我們可以開始問這些問題了。”