在2019年4月,Event Horizo??n Telescope合作歷史發(fā)布了有史以來拍攝的第一張黑洞圖像。這一成就是數十年來不斷發(fā)展的,并引發(fā)了國際媒體的熱議。這張照片是一種稱為干涉測量技術的結果,該技術在世界各地的天文臺將其望遠鏡發(fā)出的光組合在一起,以創(chuàng)建合成圖像。
這張圖片顯示了天體物理學家長期以來的預測,極端的引力彎曲會導致光子落入事件視界周圍,從而形成圍繞它們的明亮環(huán)。上周,即3月18日,哈佛-史密森天體物理學中心(CfA)的一組研究人員宣布了一項新研究,該研究表明黑洞圖像如何揭示其中的復雜子結構。
這項研究描述了他們的發(fā)現,名為“黑洞光子環(huán)的通用干涉特征”,最近發(fā)表在《科學進展》雜志上。該小組由CfA天體物理學家邁克爾·約翰遜(Michael Johnson)領導,并由哈佛大學黑洞倡議(BHI),洛斯阿拉莫斯國家實驗室,普林斯頓理論科學中心和多所大學組成。
黑洞的圖像實際上包含一系列嵌套的環(huán)。每個連續(xù)的環(huán)具有大約相同的直徑,但變得越來越尖銳,因為它的光在到達觀察者之前繞黑洞繞了多次。使用當前的EHT圖像,我們僅瞥見了任何黑洞圖像中應該出現的全部復雜性。”
正如廣義相對論告訴我們的那樣,引力場會改變時空的曲率。在黑洞的情況下,效果極強,甚至會使光(光子)入射到它們周圍。這些光子在下落的氣體和塵埃的明亮環(huán)上投射出陰影,該陰影被黑洞的引力加速到相對論速度。
在該陰影區(qū)域周圍是一個“光子環(huán)”,該光子環(huán)是由光子產生的,該光子在黑洞附近被強重力集中。這枚戒指可以告訴天文學家很多有關黑洞的信息,因為它的大小和形狀揭示了黑洞的質量和旋轉(又稱“旋轉”)。由于具有EHT圖像,黑洞研究人員現在有了研究黑洞的工具。