位於我們銀河系中央的黑洞(假設的)是從我們地球上能“看到”的最大的黑洞。事件視界望遠鏡今年就拍出了銀河系核心黑洞的第一張照片。白圈表示了黑洞洞史瓦西半徑。(尤特·克勞斯,克勞斯物理教育小組,希爾德斯海姆綜合大學;背景:阿克塞爾·梅林戈爾)
一系列跨越大陸,包括南極洲在內的射電望遠鏡一同觀測了銀河核心。
不同的望遠鏡從同一個半球為事件視界望遠鏡提供了不同的視角。其2011年至2017年所獲得的數據使我們得以構建一副人馬座A*的完整照片。(APEX, IRAM, G. Narayanan, J. McMahon, JCMT/JAC, S. Hostler, D. Harvey, ESO/C. Malin)。
事件視界望遠鏡(EHT),已經制作了有史以來第一張黑洞視界的照片。
我們所見到的最好的可視化黑洞,是電影《星際穿越》中所描繪的,它及其準確地預言了一個特殊等級的旋轉中的黑洞的事件視界。(星際穿越/R. Hurt / Caltech)
在所有地球可視的黑洞之中,最大的當屬位於銀河核心的那個:37 μas(3.7×10^-20 s)。
這張複合光波波長的河心照片的波長跨越了X射線、可見光與紅外線,展現了人馬座A*和25000光年外的星系間物質。通過利用這些射電數據,EHT就可以分析出河心大黑洞的事件視界。
理論分辨率為15μas的話,EHT應該可以解決它。
儘管有令人難以置信的消息聲稱他們已經在銀河系發現了黑洞的結構,只是他們尚未獲得直接圖像而已。
關於銀河系中心的黑洞周圍區域的空間覆蓋圖,截至目前為止來自望遠鏡收集的數據已經彙集在一起。更多的望遠鏡數據將能界定黑洞的大小,形狀和方向。(R.-S. Lu et al, ApJ 859, 1)
此外他們發現了不對稱源的證據,大約3史瓦西半徑大,這與愛因斯坦預測的2.5一致。
到目前為止,有兩種模型可能會成功匹配到視界望遠鏡的數據。這兩者皆顯示出一個偏離中心的,不對稱的視界,對比史瓦西半徑變大了,這與愛因斯坦相對論的預測一致。(R.-S. Lu et al, ApJ 859, 1)
但是在五個月前發佈的南極數據可添加之前,所有的錯誤源必須先確定下來。
南極點望遠鏡是一個坐落在南極的十米口徑的射電望遠鏡。就解決黑洞中心的問題而言,它將成為EHT最重要的輔助。 (Daniel Michalik/南極望遠鏡)
地球大氣的湍流,儀器噪音以及需要被識別的雜散信號都可通過附加成像獲得。
錢德拉南天深場的七百萬秒的曝光地圖。這一區域顯示了數以百計個超大質量黑洞,且每一個黑洞在其星系中都遠遠超出我們的範圍。這裡應該有數十萬倍的恆星質量黑洞,而我們只需等待有朝一日可以有能力觀測到它們。(NASA/CXC/B. Luo et al., 2017, ApJS, 228, 2)
儘管數據已經被合成,但是我們必須開發新的算法來將它們處理成圖像。
我們利用黑洞吸積盤的磁流體力學模型,在廣義相對論中進行了五種不同的模擬,由此得出無線電信號的圖像。(GRMHD 模擬是人馬座A視界事件望遠鏡成像能見度的振幅變化)
只有人馬座A和M87兩個黑洞可以拍攝到視界事件的輪廓。
M87星系中心的黑洞是地球上可見的第二大黑洞,這裡顯示了它的視圖。儘管它有66個太陽的大小,但是它比人馬座A還要遙遠2000多倍。也許EHT並不能處理它。(頂端,光學,哈勃太空望遠鏡/NASA/Wikisky;左下角,無線電,NRAO/超大陣列(VLA);右下角,X射線,NASA/錢德拉X射線望遠鏡)
每年都有新數據被採集,通過後續的分析,用以改善未來的情況。
射電望遠鏡的位置是視界事件望遠鏡陣列計劃的一部分。每個望遠鏡採集的新數據將與舊數據疊加,我們獲取的圖像也會隨著時間的變化得到改善。
在未來幾個月,初級的圖像將會顯示,尺寸、形狀、變化、以及我們第一個直接觀察到的黑洞的周圍環境。
視界事件望遠鏡所模擬出的一些可能的黑洞視界事件的剖面信號(高度分辨率和高靈敏度的科學的應用 by Beamformed ALMA, V. Fish et al., arXiv:1309.3519)
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