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揭開黑洞面紗的第一張歷史性圖像成了“電影”
發布時間：2025-12-07 04:09:17 來源：桑間濮上網 作者：知識
由觀測數據和數學模型構建的揭開一系列圖像顯示了M87星系中心黑洞從2009年到2017年的演化過程。圖片來源：EHT
（神秘的黑洞地球uux.cn報道）據中國科學報（文樂樂）：《自然》報道，去年揭開黑洞面紗的面紗第一張歷史性圖像現在已經成了“電影”。一連串的張歷短幀畫面顯示了黑洞周圍環境是如何隨著引力發生變化，將其周圍物質攪成漩渦的史性。
這些畫面顯示了一個不平衡的圖像光團圍繞M87星系中心的超大質量黑洞旋轉。為獲得這些畫面，電影事件視界望遠鏡合作組織（EHT）利用觀測網絡挖掘了黑洞的揭開舊數據，并將這些數據與基于第一張黑洞圖像的黑洞數學模型相結合，展示了8年來黑洞周圍環境是面紗如何演變的。這項研究9月23日發表于《天體物理學雜志》。張歷
“落在黑洞上的史性物質流‘洶涌’，我們可以看到光團隨著時間的圖像推移而晃動。”美國哈佛大學射電天文學家、電影論文第一作者Maciek Wielgus說，“再過幾年，它可能真的看起來像一部電影。”
EHT2019年4月公布的圖片揭示了室女座星系團中超大質量星系M87中心的黑洞M87*，它距離地球5500萬光年。盡管有些模糊，但這張圖像揭示了一個環狀結構及其中心的暗弱區域（即黑洞陰影），使愛因斯坦的廣義相對論得到了首次實驗驗證。
圖片顯示，光環的一邊似乎比另一邊更亮。落入空隙的物質在黑洞赤道外高速旋轉，形成天體物理學家所說的吸積盤。在一定程度上，這種不平衡的光環與多普勒效應有關：在朝向觀察者旋轉的一側，物質的運動增強了輻射，使其看起來更亮；相反的情況發生在另一側。
在上述結果基礎上，Wielgus想回顧EHT望遠鏡的舊數據，看能否以2019年的照片為指導重新解釋它們。較早的數據包括2009年、2011年、2012年和2013年收集到的，其中兩批數據尚未公布。
Wielgus和其他EHT研究人員重新分析了這些數據，發現與2019年的結果一致，包括一個暗盤和一個亮環的存在。盡管2009年至2013年的數據沒有足夠的分辨率來生成圖像，但通過將有限的可用數據與基于2017年數據建立的黑洞數學模型相結合，該團隊能夠生成每一年的合成圖像。
這些結果包含的信息比Wielgus預期的還要多。和2019年的照片一樣，他們發現光環的一邊比另一邊更亮，而且亮點在移動。
盡管M87*黑洞本身不會逐年發生變化，但其周圍環境會發生變化。在幾周的尺度上，強磁場會攪動吸積盤并產生更熱的斑點，然后繞黑洞運行。
2018年，另一個研究小組報告稱，有證據表明，有一團熱氣圍繞著銀河系中心的黑洞人馬座A*旋轉了約1小時。因為M87*的質量是太陽的65億倍，是人馬座A*的1000倍，所以M87*周圍的動力學需要更長的時間才能揭示。
EHT計劃在每年3月底或4月初觀測M87*和人馬座A*。該團隊希望明年能首次使用短波長輻射進行全球觀測。雖然穿越地球大氣層更具挑戰性，但這將提高EHT圖像的分辨率。
相關論文信息：https://doi.org/10.3847/1538-4357/abac0d
相關報道：首張黑洞圖像被制成影片
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：外媒報道，曾于去年公布的具有歷史意義的第一張黑洞圖像現已被制作成一段影片。影片展示了黑洞周圍環境是如何隨其引力攪動周圍物質形成的一個恒定漩渦而變化的。 據悉，圖像顯示了一個不平衡的光團圍繞著M87星系中心的超大質量黑洞旋轉。
為了制作這段影片，視界望遠鏡(EHT)合作組織挖掘出關于黑洞的舊數據，然后將這些數據跟基于2019年4月發布的圖像的數學模型結合起來，以此來展示黑洞周圍環境在過去8年里是如何演變的。盡管這部分依賴于猜測，但這個結果還是讓天文學家對黑洞的行為有了豐富的了解。
馬薩諸塞州劍橋哈佛大學的射電天文學家、這項研究的論文首席作者Maciek Wielgus表示：“因為落在黑洞上的物質流是湍流的，所以我們可以看到環隨著時間的推移而擺動。”
這項成果已于當地時間9月23日發表在《The Astrophysical Journal》上。Wielgus說道：“再過幾年，它可能真的開始像一部影片。”
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