新光中的黑洞-科學探索2021
全球19個天文臺正在仔細檢查所有可能波長的巨型M 87星系的中心
巨大的銀河系Messier 87中心的黑洞是研究的重點。自從第一幅圖像於2019年4月發佈以來，對名為M87 *的物體的興趣一直在增加。天文學家對其周圍環境特別感興趣。這是因為巨大品質的巨大引力驅動了一個高能射流，該射流將近距離的粒子以接近光速的速度吹向太空。現在，研究人員已經發佈了來自19個觀測站的測量資料。這些進一步闡明了M87 *。馬克斯·普朗克射電天文研究所大量參與了該專案;除其他外，它使用埃菲爾斯貝格(Effelsberg)的100米天線進行觀測。
宇宙拼貼：合成圖像顯示了在2017年4月的EHT運動期間，M87系統在電磁頻譜上的外觀，這導致了黑洞的標誌性第一幅圖像。該圖像是由地球和太空中19個不同的天文臺的觀測結果創建的，揭示了黑洞及其前向噴流的巨大尺度，該黑洞始於事件視界之外，並覆蓋了整個銀河系。
巨大的黑洞會產生噴射流，它們緊密束縛著能量和物質束。在M87 *的情況下，這些噴氣機向太空延伸了至少100,000光年。這樣，它們發出的輻射會覆蓋整個電磁頻譜的整個範圍-從長波無線電範圍到極短波伽馬範圍。對於每個黑洞，此輻射的模式都不同，因此可以深入瞭解其屬性。
但是，模式會隨著時間而變化，從而使觀察變得困難。在使用事件地平線望遠鏡(EHT)進行測量的過程中，該望遠鏡提供了M87 *的第一張圖像，研究人員通過與地面和太空中世界上許多最強大的望遠鏡進行協調，對這種變化進行了補償。這種“多頻天文學”捕獲了整個電磁頻譜中的輻射。這是迄今為止針對超大品質黑洞及其射流進行的最廣泛的同時測量活動。
Stefanie Komossa說：“這個獨特的資料集對於理解我們宇宙鄰居中最巨大的黑洞之一附近的物理條件至關重要。” 波恩的馬克思普朗克射電天文學研究所的研究人員是EHT的輔助觀測小組成員，也是“天體物理學快報”最新出版物的主要作者之一。
“無線電資料與其他波長(如近紅外，可見光，X射線和伽馬射線)的近即時測量值的結合，為海底附近發生的物理過程的詳細圖片提供了巨大的資料量。黑洞和噴氣式飛機的發射區域”，科莫薩的同事湯瑪斯·克裡希鮑姆(Thomas p. Krichbaum)補充說，他也是波恩研究所的研究員，也是EHT科學理事會的成員。
在他們目前的研究中，科學家們發佈了這個龐大的資料集，並使所有感興趣的團體都可以使用。麥吉爾大學(McGill University)的達里爾·哈加德(Daryl Haggard)說：“數個小組已經在研究他們的模型是否與這些廣泛的觀察結果相匹配”。他很高興整個社區現在正在幫助人們更好地理解黑洞與其噴頭之間的緊密聯繫。
初步結果表明，M87 *附近物質產生的電磁輻射量是有史以來最低的。這一事實為研究黑洞提供了理想的條件，尤其是事件視界附近的區域，在這些區域中，信號在輸出時遇到的障礙較少。
研究人員還計畫改進對愛因斯坦廣義相對論的檢驗。這樣的實驗需要極強的引力場，例如超大品質黑洞產生的引力場。但是，天文學家尚不確切知道圍繞M87 *旋轉並在射流中發射的物質是什麼樣的。決定發射光的物質的物理性質也仍然是個謎。
阿姆斯特丹大學的Sera Markoff說：“瞭解粒子加速度是我們對EHT圖像和射流的解釋的核心”。“因為這架射流設法將黑洞釋放的能量傳輸到比宿主星系更大的距離，就像一條巨型電力電纜一樣”。現在收集的資料將説明研究人員計算所傳輸的能量，從而計算黑洞射流對其周圍環境的影響。
該出版物與當前的EHT觀測運行吻合，該觀測運行再次使用全球望遠鏡網路。本周，天文學家計畫花六個晚上檢查銀河系M87以及人馬座A *，這是銀河系中心的超大品質黑洞。
“在這次觀察運動中，地球和太空中的許多望遠鏡與EHT合作，共同共同並同時研究了整個電磁波譜中M87 *的特性，” Event Horizon Telescope創始主席安東·曾索斯(Anton Zensus)說。馬克斯·普朗克射電天文學研究所所長。因此，可以更詳細地研究磁場，宇宙射線，射流結構，發射和吸收過程以及廣義相對論的作用。
©EHT多波長科學工作組;EHT合作;ALMA(ESO / NAOJ / NRAO);EVN;EAVN 合作; VLBA(NRAO); GMVA;哈勃太空望遠鏡，尼爾·蓋勒斯·斯威夫特天文臺;錢德拉X射線天文臺;核光譜望遠鏡陣列;Fermi-LAT合作;HESS合作;MAGIC合作;VERITAS合作;NASA和ESA。由JC Algaba組成。
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