超大质量黑洞的清晰图像揭示了新的秘密

超大质量黑洞的清晰图像揭示了新的秘密

研究黑洞一直以来是一项棘手的工作,但并不总是因为它们太“黑”。相反,往往很多情况是很难穿透它们周围的高温气体云。现在,一支天文学家团队使用全球望远镜阵列来观察这些气体云,并捕获了银河系中心的超大质量黑洞射手座A的一些最清晰的无线电图像 。

射手座A可能不是距离地球最近的黑洞,离地球大约26000光年远,但它是离地球最近的超大质量黑洞,质量约为400万个太阳。这使得它成为天文学家想要拍摄黑洞图像的理想目标。当然,由于光本身无法逃脱黑洞的引力,所以看不到黑洞本身,这次的目标是看到“黑洞阴影”。

但问题在于,由于它与我们之间有半个星系,光线被经过的所有物质散射,形成一个遮住射手座A的明亮光晕。为了解决这个问题,天文学家现在使用了一个与地球大小相当的虚拟望远镜。

该技术被称为非常长基线干涉测量法VLBI。它是通过同时将几个不同的射电望远镜指向同一物体来进行的,然后比较来自信号源何时击中每个望远镜之间的差异。然后处理该数据以消除大部分散射效应,从而产生更清晰的无线电图像。

天文学家使用全球毫米波VLBI阵列(GMVA)来做到这一点,以86GHz的频率观察射手座A 。关键是,这是智利的阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)望远镜首次被用作GMVA中的13个望远镜之一,这在这个频率上特别敏感,最终图像的分辨率是先前86GHz频率的两倍。

该研究揭示了一些关于超大质量黑洞的新的秘密。发现无线电发射的来源是对称的,并且大多数信号来自一个比以前想象的要小得多的区域,仅覆盖天空中的3亿分之一度。这一惊喜发现可能会颠覆我们对黑洞无线电信号如何喷射的理解。

“这可能表明黑洞的无线电发射是在一个装有气体的气体盘中而不是通过无线电信号喷射产生的,”该项目的首席研究员Sara Issaoun说,“然而,与其他黑洞喷射相比,这将使射手座A成为一个例外。另一种可能是无线电信号喷射方向刚好指向地球。”

未来,更加灵敏的望远镜阵列,即事件视界望远镜,正计划以230GHz的频率研究射手座A 。这将返回超大质量黑洞的更高分辨率图像。