銀核絢爛光芒中那抹最深的黑色,跟著ESO的科學家們,走近它,了解它。
黑洞是如此地讓人著迷,同時卻又令人恐懼。 它們超強的引力可以吞噬附近一切物質,即便是光都無法從這般巨大的引力中逃脫。
人們無法直接觀測黑洞。人馬座A*是坐落在銀河系中心的一顆黑洞。自1993年以來天文學家們不斷地進行研究,最終於2018年公佈了它的第一張照片。
超大品質黑洞
對於黑洞的直接觀測在實際操作中是幾乎不可能的。 通過它周圍環繞著的恆星方可窺見其冰山一角。恆星們的執行軌跡和速度所呈現出的異常,暗示著黑洞的存在。
當然,此類觀測需要人們長時間的耐心與等待。歐洲南方天文臺(ESO)的天文學家們耗費了16年的時間來研究這顆銀河系中心的黑洞。 他們成功地揭開了銀河系中心 “巨獸”一部分的奧祕。
天文學家們發現這是一顆超大品質黑洞,也被稱為人馬座A*,它是這類黑洞中距離我們最近的一顆。它的品質是太陽的四百萬倍,類似的龐然大物通常位於星系的中心處。至於它們是如何產生的,以及它們對於星系的演化究竟起到什麼作用,還有待進一步的研究。
27000光年之外
ESO的天文學家們在16年間,持續觀測了28顆環繞這顆黑洞的恆星,並準確計算了它們的執行軌跡。這為之後計算黑洞的品質打下了基礎,也使更準確地確定我們距離銀河系中心的距離成為了可能。經過測量和計算,我們距離銀河系中心27000光年。這項觀測結果也是至今實驗觀測所得的最為實際的黑洞存在依據。
圖解:超大品質黑洞人馬座A*
50個夜晚的觀測
1992年,ESO的天文學家們開始使用不同的望遠鏡對人馬座A*進行觀測。16年以後,人們選用了其中50個夜晚的觀測結果。感謝他們的持之以恆,現在我們能夠六倍於過去更精準地測量恆星的位置。28顆恆星的數量也足以作為環繞黑洞的整體來研究它們的執行軌跡。值得一提的是,臨近銀河系中心的恆星就像是在蜂巢中忙碌的蜜蜂,它們的軌跡無法用已有的理論和公式來計算。
更外圍的地方有6顆恆星,它們環繞著黑洞在同一平面上執行。 這是一項很重要的發現!相關的推測可以追溯到很久以前,但是過去僅僅存在於計算中,終於首次通過實際觀測得到了證實。其中一顆恆星圍繞著中心極快的旋轉,它在16年間完成了一整個週期,這非常有益於提高測量精度,並幫助我們理解這一區域。
剩下的疑團
首先需要解答的是恆星如何處於現在環繞黑洞執行的狀態。 它們不可能從很遙遠的地方飛來, 因為它們還太年輕。它們更不可能是直接誕生在現在的位置,那是因為大品質黑洞所產生的巨大引力能阻止恆星的誕生。
圖解:帕拉納天文臺,智利阿塔卡瑪沙漠
為了解答這個疑問,並測試多種可行的理論模型,天文學家們需要更加精密的儀器。 2017年4月他們開啟了獨一無二的專案,“事件視界望遠鏡”。科學家們將世界各地的多臺天文望遠鏡虛擬地串聯在一起,用來模擬一臺超高解析度的天文望遠鏡。2018年初,所有的資料被彙總起來進行演算,最終得到了第一張黑洞的照片。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. planet-wissen- Lexer- Harald Brenner,Wiebke Ziegler