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天文学家首次亲密接触银河系黑洞


  搜狐科学消息 据《每日科学》网站报道,黑洞强大的引力,使光也逃不出它的范围,但这不意味着人类无法窥测它的身影。最近,科学家们成功利用位于位于夏威夷、亚利桑那州和加利福尼亚州的3架望远镜对银河系中心的巨大黑洞进行了有史以来最亲密的一次接触。这次观测结果的解析度是天文史上最高。

  负责这次观测行动的是来自麻省理工学院的谢弗德 杜勒曼(Sheperd Doeleman)教授。他指出,能够看到远在25000 光年之外、银河系中心直径千万英里的黑洞,将是件了不起的事。

所需要做的事,就是联结横跨各大陆的天文望远镜,组成个具有像地球一般大口径的数组天文望远镜,“这项技术让我们能够对银河系中心的黑洞附近区域进行前所未有的观测”。这次观测行动的合作人之一、来自哈佛-史密松森天体物理学中心的乔纳森 韦恩特劳伯(Jonathan Weintroub)博士说,“在次之前,人类从未对银河系进行过如此细致的观测。我们对黑洞边界进行了高解析度的观测-在这个区域,包括光在内的任何事物都无法逃逸出去”。他们已经将这一最新研究成果发表在9月4日出版的《自然》期刊上。

  为了完成这次观测任务,研究人员动用了位于夏威夷、亚利桑那州和加利福尼亚州的3架望远镜,并采用了一种被称之为“甚长基线干涉测量”(以下简称VLBI)的技术。这种技术够将来自上述3个望远镜的信号进行合并,相当于使用一架巨型望远镜,从而得到极高的解析度。

  研究人员选定的观测对象为人马座A星发出的无线电波,因为它的波长只有1.3毫米。相对于波长更大的无线电波来说,它能够更容易的从银河系中心的黑洞逃逸出来。虽然VLBI技术通常只能对3.5毫米以上的波长进行观测,但是科学技们在利用仪器和分析技术对无线电波进行处理后,他们成功的得到1.3毫米波长条件下的数据。在3架望远镜帮助下,研究小组清楚的观察到了银河系中心的结构,而且解析度高达37微角秒,相当于3000万英里或者地日距离的大约三分之一。

  谢弗德-杜勒曼教授指出,虽然研究人员只能模糊的确定这个放射区的形状,但是不管怎样,这次观测是人类有史以来与黑洞最亲密的一次接触了,因为它的施瓦兹希尔德半径达到1000万英里。谢弗德 杜勒曼教授相信,科学家们接下来的研究肯定会就此给出更为准确的答案。

  乔纳森-韦恩特劳伯博士称,“这次观测行动意义非同寻常,因为它证实了1.3毫米波长下的VLBI技术具有巨大的潜在用途。这个项技术既可以对银河系中心进行探测,又可以对类似条件下的其它现象进行研究”。哈佛大学理论物理学家亚韦 洛布(Avi Loeb)表示,这是一份具有历史意义的研究成果,它表明人类目前的技术是可以对黑洞做出如此高解析度的观测的,而且它还为人类探索黑洞附近的时空结构打开了一扇新的窗口,这将有利于验证爱因斯坦的重力理论。(尚力)

(责任编辑:罗园)

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