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研究人员正在接近确凿的证据,证明我们银河系中心潜伏着黑洞的存在。
天文学家使用一个跨越2800多英里(4500公里)的“虚拟”望远镜,聚焦于人马座A*(“A星”),这个光源被认为标志着一个质量是太阳四百万倍的黑洞的位置。
他们能够将人马座A*的分辨率提高到37微角秒以内,这相当于从地球上看月球上的棒球的宽度。根据发光区域的大小,他们认为它偏离了黑洞的精确位置,黑洞将气体和尘埃吸入一个围绕它旋转并发出光芒的盘中。
相反,他们推测人马座A*要么是旋转吸积盘一侧的高速气体,要么是从黑洞周围喷射出的物质喷流。
马萨诸塞理工学院海斯塔克天文台的天体物理学家、研究作者谢泼德·多尔曼说,黑洞的证据已经“非常可靠”了。“我们现在能够获得的信息,确实与我们认为银河系黑洞中所有活动发生的地方的规模相同。”
先前对推测的黑洞的观测被周围反射较长波长无线电波的气体和尘埃所遮蔽。
为了穿透迷雾,多尔曼和他的同事使用特殊设备将四个射电望远镜连接起来——亚利桑那州和加利福尼亚州各一台,夏威夷州两台——采用一种称为超长基线干涉的技术。这种虚拟望远镜的分辨率随着望远镜阵列的大小而增长。联合望远镜使他们能够扫描波长短至0.05英寸(1.3毫米)的微波范围内的无线电信号,这些信号能够穿透云层。
研究人员发现,人马座A*的直径约为3000万英里(5000万公里),或太阳和地球之间平均距离的三分之一。研究人员希望观察来自黑洞事件视界周围的光——这是连光都无法逃脱集中引力的边界。
据信事件视界周围的时空扭曲使事件视界看起来比其真实直径更大,并且在这种情况下,比该小组分辨出的特征更大,多尔曼说。他说,该小组希望进一步提高望远镜阵列的功率,以寻找黑洞前面的预测“阴影”,这将为它的存在提供确凿的证据。
另一个突破将是测量黑洞的自旋速率,这是除了质量之外的另一个基本属性,也是研究人员以前从未直接观察到的。多尔曼说,令人兴奋的是,“现在我们可以开始问这些问题了。”