利用 EHT,一个全球射电望远镜网络协同工作,像一台与地球同样大小的望远镜,科学家研究了距离黑洞非常近的区域。
事件视界望远镜成功锁定M87*超大质量黑洞喷流源头
编辑者: Uliana S.
事件视界望远镜(EHT)合作组织的科学家们近日宣布了一项重大科研突破:他们已成功精确锁定从M87*超大质量黑洞喷涌而出的巨型喷流的起始点。这一里程碑式的结论源于对EHT在2021年期间采集数据的深度剖析,为这些高能带电粒子流的诞生地提供了关键的观测证据。
在一项新研究中,EHT 科学家组发现了喷射起始区域存在的证据,使用了来自 2021 年的新数据。
目标天体M87*坐落于距离地球约5500万光年的梅西耶87(M87)星系核心。此次发现的核心价值在于追踪到了喷流的最底端,而这一区域在早期的观测数据中一直隐匿于黑洞“阴影”的背景之下。根据最新的精密测量,这条壮观的喷流总长度延伸达3000光年,而新确定的喷流发源地距离黑洞中心仅不到十分之一光年(约0.09光年)。
这项研究汇集了全球顶尖的天体物理学家,其中包括来自马克斯·普朗克电波天文学研究所(MPIfR)的小组负责人Saurabh,以及美国国家射电天文台(NRAO)的团队成员Hendrik Müller。曾任职于MPIfR、现供职于加拿大理论天体物理研究所(CITA)的Sebastiano von Fellenberg也为该研究做出了重要贡献。相关成果已正式发表在《Astronomy & Astrophysics》期刊上。研究团队指出,2021年的观测数据中捕捉到了2017至2019年间未曾发现的射电辐射,这些信号源自紧邻黑洞的一个致密区域,正对应喷流的基部。
作为科学史上的明星天体,M87*是人类历史上首个被直接成像的黑洞,其阴影图像于2019年4月基于2017年的观测数据首次向世人公布。M87*的质量惊人,约为太阳质量的65亿倍,远超我们银河系中心人马座A*(Sgr A*)约400万倍太阳质量的规模。本次分析采用了先进的甚长基线干涉测量(VLBI)技术,使科学家能够在接近史瓦西半径的尺度上解析黑洞周边的复杂结构。
为了实现这一发现,研究团队引入了更具灵敏度的新型观测工具,特别是NOEMA天文台和位于基特峰(Kitt Peak)的12米望远镜。这些设备提供了关键的中等基线,使系统对0.02至0.2秒差距量级的结构具备了极高的敏感度。这种在距离M87*仅0.09光年的尺度上解析结构的技术实力,标志着EHT协作能力的日益精进。
在理论层面,布兰德福德-日纳杰克(Blandford-Znajek, BZ)机制等模型认为,喷流的能量是通过穿过事件视界的磁场从黑洞的旋转能中提取的。EHT团队计划在未来进行的观测任务对于验证这些理论至关重要。这不仅有助于巩固现有的研究成果,更有望彻底解开这些星系级喷流发射的基本物理机制之谜。
来源
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Space.com
The Guardian
Max-Planck-Gesellschaft
