苏伊士运河投光灯甚长基线干涉仪凯时k66会员登录_凯时亮度灯丝这张GMVA+ALMA图像首次显示了M87的喷流和黑洞阴影,为科学家提供了了解强大喷流形成位置所需的背景。新的观测结果还显示凯时k66会员登录_凯时,插图中显示的黑洞环比科学家以前认为的要大50%。图片来源:R. Lu and E. Ros (GMVA), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
那个著名的M87超大质量黑洞的第一张影像是由事件视界望远镜(Event Horizon Telescope, EHT)联合阵列在2017年获得的凯时k66会员登录_凯时。现在它有了全身写真,这一新的图像是由另外一个望远镜——全球mm-VLBI阵列(GMVA)联合望远镜拍摄的,而且中国科学家是这次国际团队的领导者,中国科学院上海天文台路如森研究员领衔并且是发表论文的主要作者凯时k66会员登录_凯时凯时k66会员登录_凯时。
M87*位于室女座星系团中央巨椭圆星系的中心凯时k66会员登录_凯时,距离地球约5500万光年凯时k66会员登录_凯时,质量约为太阳的65亿倍,是目前宇宙中所知质量最大的黑洞之一。2017年凯时k66会员登录_凯时凯时k66会员登录_凯时,事件视界望远镜(EHT)——一台口径等效于地球直径的射电望远镜,成功拍摄到了M87*的照片,其外面一圈亮环围绕着中间的阴影,长得像个“甜甜圈”凯时k66会员登录_凯时凯时k66会员登录_凯时。
这次研究M87星系中心的超大质量黑洞的科学家首次将“甜甜圈”和喷流一起成像,更重要的是凯时k66会员登录_凯时,观测结果显示凯时k66会员登录_凯时,黑洞的环比科学家以前认为的要大得多。这些观察结果于今天(4月26日)发表在《自然》杂志上凯时k66会员登录_凯时。
这次望远镜新主角是全球mm-VLBI阵列(GMVA)联合了世界各地的射电望远镜,中国的中国科学院国家天文台长波射电望远镜(FAST)凯时k66会员登录_凯时、中国科学院上海天文台与(GMVA)联合开展了此次观测。
全球mm-VLBI阵列(Global mm-VLBI Array, GMVA)是一个 mm波甚长基线干涉仪(VLBI)国际合作项目,由全球多个天文台和射电望远镜组成凯时k66会员登录_凯时。GMVA在3毫米和1.3毫米波段开展天文观测,实现毫米级的极高分辨率,这使其成为目前世界上分辨率最高的电波天文装置,除了中国的望远镜,(GMVA)还包括了美国国家科学基金会的国家射电天文台(NRAO)和绿岸天文台(GBO),阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),甚长基线阵列(VLBA)和绿岸望远镜(GBT)凯时k66会员登录_凯时。
“M87已经被观测了几十年凯时k66会员登录_凯时凯时k66会员登录_凯时,100年前我们就知道那里有喷流,但我们不能把片段残影联合起来 ,”上海天文台的天文学家,中国科学院马克斯普朗克研究小组的负责人,新论文的主要作者Ru-Sen Lu说。“对于GMVA凯时k66会员登录_凯时凯时k66会员登录_凯时,包括NRAO和GBO的主要仪器凯时k66会员登录_凯时,我们以较低的频率进行观察,因此我们看到了更多的细节 - 现在我们知道有更多的细节可以看到。
我们之前看到的环状结构在3.5毫米波长变得更大、更厚。这表明在新图像中可以看到落入黑洞的物质产生了额外辐射凯时k66会员登录_凯时,使我们能够更全面地了解黑洞周围的物理过程。”路如森介绍凯时k66会员登录_凯时,此次的观测结果由全球毫米波甚长基线干涉测量阵列联合阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列和格陵兰望远镜获得凯时k66会员登录_凯时,这两个观测台站的加入极大增强了成像能力凯时k66会员登录_凯时凯时k66会员登录_凯时。
马克斯普朗克射电天文学研究所的天文学家和甚长基线干涉测量(VLBI)科学协调员爱德华多·罗斯补充说:“我们以前见过这个环凯时k66会员登录_凯时,但现在我们看到了喷流。这让环处于喷流中——它比我们想象的要大凯时k66会员登录_凯时。如果你把它想象成一个喷火的怪物凯时k66会员登录_凯时,以前,我们可以看到龙和火,但现在我们可以看到龙在喷火。
观察M87紧凑无线电核心的科学家发现了有关银河系超大质量黑洞的新细节凯时k66会员登录_凯时。在这位艺术家的构思中凯时k66会员登录_凯时,可以看到黑洞的巨大喷流从黑洞中心升起。喷流是由黑洞旋转核心周围的磁场和从黑洞吸积盘上升起的风产生的能量产生的。这些观测结果代表了喷流和黑洞首次一起成像,为科学家提供了M87紧凑无线电核心的新背景凯时k66会员登录_凯时凯时k66会员登录_凯时。这些观察还表明,黑洞的环比以前认为的要大50%。资料来源:S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
使用许多不同的望远镜和仪器使团队比以前使用EHT更全面地了解超大质量黑洞的结构及其喷流凯时k66会员登录_凯时,并且所有望远镜都需要描绘出完整的画面凯时k66会员登录_凯时。虽然VLBA提供了喷流和黑洞的全貌,但ALMA允许科学家解析M87明亮的无线电核心,并创建清晰的图像。GBT的100米收集表面的灵敏度使天文学家能够分辨环的大小部分凯时k66会员登录_凯时凯时k66会员登录_凯时,并看到更精细的细节凯时k66会员登录_凯时。
“最初的EHT成像只显示了黑洞中心周围吸积盘的一部分凯时k66会员登录_凯时凯时k66会员登录_凯时。通过将观测波长从1.3毫米更改为3.5毫米凯时k66会员登录_凯时,我们可以同时看到更多的吸积盘凯时k66会员登录_凯时,现在可以看到射流。这表明黑洞周围的环比我们以前认为的要大50%凯时k66会员登录_凯时,“GBT的GMVA协调员科学家Toney Minter说凯时k66会员登录_凯时。
不仅黑洞的部分比以前发现的较短波长的观测要大,而且现在可以确认喷流的起源。这种喷流是由黑洞旋转核心周围的磁场和从黑洞吸积盘上升起的风产生的能量产生的。
“这些结果首次显示了喷流的形成位置。在此之前,关于它们可能来自哪里有两种理论凯时k66会员登录_凯时,“明特说凯时k66会员登录_凯时。“但这一观察实际上表明凯时k66会员登录_凯时,来自磁场和风的能量正在协同工作。
绿岸天文台NSF项目官员Harshal Gupta补充说:“这一发现有力地证明了如何利用具有互补能力的望远镜从根本上提高我们对天文物体和现象的理解。令人兴奋的是,看到NSF支持的不同类型的射电望远镜协同工作凯时k66会员登录_凯时,作为GMVA的重要元素凯时k66会员登录_凯时,使M87黑洞和喷流的大局观成为可能。
“为了揭示M87中央超大质量黑洞及其相对论性喷流的形成凯时k66会员登录_凯时、加速凯时k66会员登录_凯时、准直传播的物理机制之谜,我们需要拍摄更多色的高质量图像。”上海天文台台长沈志强表示凯时k66会员登录_凯时,“下一步凯时k66会员登录_凯时,科研团队的目标是通过结合不同颜色的‘射电光’图像来获得‘彩色黑洞’。当更多望远镜加入,达到所需时间分辨率后就能拍到‘黑洞电影’,我们将能够全方位观测和理解黑洞凯时k66会员登录_凯时。”
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原标题:《号外凯时k66会员登录_凯时!那个著名的M87甜甜圈黑洞被科学家拍出了全身写真凯时k66会员登录_凯时,中国科学家是论文主要作者》