银核绚烂光芒中那抹最深的黑色,跟着ESO的科学家们,走近它,了解它。
黑洞是如此地让人着迷,同时却又令人恐惧。 它们超强的引力可以吞噬附近一切物质,即便是光都无法从这般巨大的引力中逃脱。
人们无法直接观测黑洞。人马座A*是坐落在银河系中心的一颗黑洞。自1993年以来天文学家们不断地进行研究,最终于2018年公布了它的第一张照片。
超大质量黑洞
对于黑洞的直接观测在实际操作中是几乎不可能的。 通过它周围环绕着的恒星方可窥见其冰山一角。恒星们的运行轨迹和速度所呈现出的异常,暗示着黑洞的存在。
当然,此类观测需要人们长时间的耐心与等待。欧洲南方天文台(ESO)的天文学家们耗费了16年的时间来研究这颗银河系中心的黑洞。 他们成功地揭开了银河系中心 “巨兽”一部分的奥秘。
天文学家们发现这是一颗超大质量黑洞,也被称为人马座A*,它是这类黑洞中距离我们最近的一颗。它的质量是太阳的四百万倍,类似的庞然大物通常位于星系的中心处。至于它们是如何产生的,以及它们对于星系的演化究竟起到什么作用,还有待进一步的研究。
27000光年之外
ESO的天文学家们在16年间,持续观测了28颗环绕这颗黑洞的恒星,并准确计算了它们的运行轨迹。这为之后计算黑洞的质量打下了基础,也使更准确地确定我们距离银河系中心的距离成为了可能。经过测量和计算,我们距离银河系中心27000光年。这项观测结果也是至今实验观测所得的最为实际的黑洞存在依据。
图解:超大质量黑洞人马座A*
科学家们将黑洞视为独特的宇宙实验室,借此得以研究巨大引力环境。他们希望能够推断出恒星的形成过程,并对恒星动力学有更深入的了解。类似的极限条件也存在于其他星系中,但是对我们的观测而言,它们都太过于遥远了。
50个夜晚的观测
1992年,ESO的天文学家们开始使用不同的望远镜对人马座A*进行观测。16年以后,人们选用了其中50个夜晚的观测结果。感谢他们的持之以恒,现在我们能够六倍于过去更精准地测量恒星的位置。28颗恒星的数量也足以作为环绕黑洞的整体来研究它们的运行轨迹。值得一提的是,临近银河系中心的恒星就像是在蜂巢中忙碌的蜜蜂,它们的轨迹无法用已有的理论和公式来计算。
更外围的地方有6颗恒星,它们环绕着黑洞在同一平面上运行。 这是一项很重要的发现!相关的推测可以追溯到很久以前,但是过去仅仅存在于计算中,终于首次通过实际观测得到了证实。其中一颗恒星围绕着中心极快的旋转,它在16年间完成了一整个周期,这非常有益于提高测量精度,并帮助我们理解这一区域。
剩下的疑团
首先需要解答的是恒星如何处于现在环绕黑洞运行的状态。 它们不可能从很遥远的地方飞来, 因为它们还太年轻。它们更不可能是直接诞生在现在的位置,那是因为大质量黑洞所产生的巨大引力能阻止恒星的诞生。
图解:帕拉纳天文台,智利阿塔卡玛沙漠
为了解答这个疑问,并测试多种可行的理论模型,天文学家们需要更加精密的仪器。 2017年4月他们开启了独一无二的项目,“事件视界望远镜”。科学家们将世界各地的多台天文望远镜虚拟地串联在一起,用来模拟一台超高分辨率的天文望远镜。2018年初,所有的数据被汇总起来进行演算,最终得到了第一张黑洞的照片。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. planet-wissen- Lexer- Harald Brenner,Wiebke Ziegler
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