去年,美國東部時間 4 月 10 日上午 9 時(北京時間 10 日 21 時),事件視界望遠鏡組織(Event Horizon Telescope Collaboration, 以下簡稱 EHT)在美國華盛頓,比利時布魯塞爾、智利聖地亞哥、中國上海和臺北、日本東京等世界六地同步發佈這張人類期待已久的照片。

發佈的圖片顯示了黑洞轉動產生的多普勒效應。

該黑洞圖像揭示了室女座星系團中超大質量星系 Messier 87中心的黑洞。該黑洞距離地球5500萬光年,質量爲太陽的65億倍。圖中心的闇弱區域即爲“黑洞陰影”,這個陰影告訴我們:愛因斯坦是正確的!

該圖像的許多特徵與愛因斯坦廣義相對論的預言完全相一致,在強引力極端環境下進一步驗證了廣義相對論。中國科學院上海天文臺研究員袁峯在現場表示,現在看到的照片大體來說有兩個部分,一部分是中心區域不太發光的陰影,另一部分是圍繞這個陰影的發亮的圓環。圓環發的光就是從吸積盤上發出的,而黑色的陰影要比黑洞本身要大幾倍,這證實了愛因斯坦廣義相對論的預言。

《天體物理學雜誌》的新研究,構建了一種新的數學模型,並利用早期幾次收集的分辨率較低的黑洞數據重建了2009年~2017年的黑洞演變過程,構建出了黑洞電影畫面。由於黑洞周圍的複雜動力學,黑洞吸積盤的物質會高速旋轉,並在多普勒效應之下在觀察者的視野中產生亮度差異。儘管M87*本身沒有變化,但這些物質運動造成的周圍環境變化可以讓黑洞環產生亮度改變。研究分析確認了早於2017年的黑洞數據同樣能顯示黑洞環有一側亮,一側暗,並通過組合幾次數據,展示了黑洞的動態過程,研究者表示將在2021年再觀測一次M87*並收集數據用於以後製作更清晰的圖像。

黑洞照片升級成黑洞“電影”

相關文章