首個人類可見黑洞 在宇宙中發光和蠕動

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【大紀元2020年09月28日訊】(大紀元記者徐簡綜合報導)一年前,當科學家們揭示了M87*黑洞驚人的圖像時,引起了全球關注。而現在科學家又發現,隨著時間推移,這個黑洞在宇宙中好像跳舞一樣晃動,並發出明亮的光芒。這項研究於9月23日發表在《天體物理學雜誌》上。

2019年4月,科學家通過形成一個口徑如我們人類所在的整個星球的空間「虛擬」巨大望遠鏡,來窺視太空深處,然後「事件視界望遠鏡合作組織」(Event Horizon Telescope,簡寫為EHT,註:一個通過國際合作實現的、由8個分布在各種具有挑戰性高海拔地區的地面射電望遠鏡組成的觀測陣列和全球網絡)把看到的這一幕拍攝下來以捕捉黑洞圖像,那就是著名的M87*。這是有史以來第一個人類直接可以看到的黑洞,去年這張黑洞照片登上了各大報紙的頭條。

現在科學家發現,這個黑洞是在活動的,它隨著時間推移在太空中搖擺,閃爍著明亮的光芒。這些發現給予科學家對黑洞的新見解,並可能會幫助人類理解大規模宇宙結構的演變。

用舊數據模擬出黑洞變化

為了找出M87*如何隨著時間變化,美國哈佛大學射電天文學家、該研究論文的第一作者維爾格斯(Maciek Wielgus)領導的國際團隊,通過研究八年(2009年—2017年)的觀測結果,重建和模擬了黑洞的行動軌跡。

2019年那張著名的黑洞照片就是由上述觀察結果所組成的,當時EHT使用了全球八台望遠鏡,覆蓋了從夏威夷、智利,到歐洲的廣闊區域,EHT這才終於達到了能生成真實圖像的水平。

維爾格斯和他的團隊證實,在2009年、2011年、2012年和2013年的早期EHT觀測中,看到的只是隱約的一些物體基本結構,看不到完整圖像。

這讓維爾格斯和他的同事意識到,可以使用他們原來忽略的早期數據來創建黑洞運行的視覺記錄。儘管那些舊數據不夠詳細,無法生成圖像,但該團隊創建幾何模型並進行模擬,與基於第一張黑洞圖像的數學模型相結合,展示了8年來黑洞周圍環境是如何演變的。

發光跳舞的黑洞 被製成「電影」

研究結果證明,隨著時間流逝,這個黑洞的位置在移動,也就是說,黑洞在閃閃發光並在顫動起舞,這讓看到這一結果的人難以置信。科學界認為,這個新發現是幫助人類了解宇宙這個「龐然大物」的窗口。

維爾格斯說:「落在黑洞上的物質流『洶湧』,我們可以看到光團隨著時間的推移而晃動。」「再過幾年,它可能真的看起來像一部電影。」

「我們想了解黑洞附近極端條件下的基本物理條件,並了解黑洞如何與周圍環境中的物質相互作用。」他說。

M87*的質量估計約為65億個太陽,所以這個黑洞是一個龐大的巨型生命,位於距離地球5500萬光年的超巨型星系Messier 87的核心。

當人類認識到這個奇特的宇宙之謎之後,隨之而來的是更多的不解。維爾格斯說:「一個大問題是,M87*自旋(的原因)是什麼?它旋轉的速度有多快?它的旋轉對周圍環境,對黑洞吞噬和吐出的物質和能量有什麼影響?」他說,「還有很多我們還不了解的東西!」

責任編輯:林妍#◇

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