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银河系中心黑洞首张照片来了 天文探索,永不止步!

就在刚刚,人类首张银河系中心黑洞照片,新鲜出炉。

5月12日21:07,在包括上海在内的全球各地同时召开的新闻发布会上,天文学家向人们展示了位于我们银河系中心的超大质量黑洞的首张照片!

这张照片由事件视界望远镜(EHT)合作组织这个国际研究团队,通过分布在全球的射电望远镜组网“拍摄”而成。

看到这张银河系中心黑洞照片,我们都感觉非常兴奋,因为距离2019年4月10号人类首张黑洞照片发布,已经过去了3年。而今,这张宝贵的照片又为我们提出了更多的问题,等待我们去探索和发现。

问题一:银心黑洞质量更大,距离地球更近,第一张黑洞的照片为什么不是银心黑洞?

自从2019年看到人类首张黑洞照片(M87中心黑洞照片),人们对于自己的银河系中心黑洞的照片念念不忘,一直铭记心中。

在2017年拍摄之后,先是2年之后的2019年,得到了距离我们5500万光年的M87的黑洞照片,这是我们唯一一次清楚看到黑洞的样子。相比较银河系黑洞而言,M87黑洞有极大的优势,它的转动轴只有17度,几乎是沿着它的转轴方向去看,所以几乎没有什么遮挡,所以我们就相对比较容易地看到了M87黑洞的照片。

银河系的超大质量黑洞位于银河系中心,是我们自己星系的超大质量黑洞。肯定有人会觉得,既然就在咱们身边,拍起来难道不是更容易吗?

实际上,正如那句诗说的,“不识庐山真面目,只缘身在此山中” 。虽然这个黑洞位于银河系的中心,我们自己却处于银河系内部,拍起来更不容易。

我们借助于光学之外的射电和红外波段,以及其他的星系,逐渐地认识了我们的星系。虽然我们银河系本身的黑洞(被称为Sgr. A*)离得近,但是因为遮挡的缘故,数据处理起来是更困难的,也更加费时,所以,“拍照”需要更多的时间。

不过,等待也让这张照片的发布更加激动人心,因为这是我们自己银河系中心的黑洞照片!这也是EHT合作组织继2019年发布人类第一张黑洞照片,捕获了位于更遥远星系M87中央黑洞(M87*)之后的又一重大突破。

问题二:这张银心黑洞照片怎么拍的?跟M87星系中心黑洞照片的拍摄相比,有哪些新手段?

众所周知, M87几乎是处于转轴的方向,而我们是处于银盘之上,所以与M87相比较来说,银心黑洞在成像时会受到很多的遮挡。比如,在光学波段去观察银河系时,我们会看到很大的尘埃等气体的遮挡,这个时候就必须利用波长更长的红外或射电波段。目前成熟的是毫米波和亚毫米波波段,也就是视界面望远镜,值得一提的是,它利用全球不同的亚毫米和毫米波望远镜组成了一个阵列,口径可以达到上万公里。

这张照片与2019年所拍摄的M87的照片非常类似,都是利用全球8个不同的毫米波望远镜,或者简称为event horizon telescope来拍摄的。

这个庞大的望远镜组合分别为:位于智利的ALMA(Atacma Large Milimiieter/Submeter Array,阿卡塔玛大型毫米亚毫米阵列 ), 位于南极的SPT(South Pole Telescope), 美国夏威夷的SMA(Submilleter Array), 墨西哥的LMT(Large Millimeter Array,大型毫米波望远镜 ), 位于美国夏威夷的JCMT(James Clerk Maxwell Telescope,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜 ),位于西班牙的IRAM(IRAM 30-m telescope), 位于智利的APEX(Atacama Pathfinder EXperiment,阿塔卡马探路者实验望远镜 ),和美国亚利桑那州的SMT(Submillimeter Telescope)。

值得一提的是,美国夏威夷的JCMT望远镜,是中国参与运行的一个望远镜,不少中国科学家应该是在这里进行的观测。很遗憾的是,目前红外观测能够达到的最大直径是上百米,比如欧洲南方天文台的VLT/gravity,观测直径可以达到130米,但是距离公里的口径量级还是相差很大,希望我们在未来可以利用红外波段能够看到黑洞的照片。

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