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黑洞看起来像什么? 事件地平线望远镜可能很快成像无回归的边界

黑洞看起来像什么? 事件地平线望远镜可能很快成像无回归的边界

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这位艺术家的印象描绘了一个被吸积盘包围的快速旋转的超大质量黑洞。 照片:ESO,ESA / Hubble,M。Kornmesser

黑洞可能是已知宇宙中最神秘的一类物体。 谜团的一部分源于这样一个事实:尽管有它们存在,但实际上没有人见过黑洞。

这可能很快就会改变。

旨在描绘射手座A *事件视界的国际合作 - 银河系中心的超大质量黑洞 - 将于周三开始其首次观测。 这项雄心勃勃的实验涉及通过连接遍布全球的一系列射电望远镜创建一个地球大小的望远镜,被恰当地命名为事件地平线望远镜(EHT)。

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“为此,天文学家将采用一种称为超长基线干涉测量(VLBI)的技术,其中数千公里的望远镜可以连接在一起并作为一体。 欧洲南方天文台(ESO)周四在一篇文中解释说,这种合作技术的分辨率可以达到任何单一设施自身获得的分辨率 - 分辨率是NASA / ESA哈勃太空望远镜的2000倍。 “这种超高分辨率对于探测黑洞至关重要,黑洞虽然比太阳大30倍,但距离地球还有26000光年远。”

EHT project 该信息图详细说明了活动地平线望远镜(EHT)和全球mm-VLBI阵列(GMVA)参与望远镜的位置。 他们的目标是首次拍摄银河系中心超大质量黑洞事件视界的阴影,以及研究银河系中心周围吸积和流出的特性。 照片:ESO / O. Furtak

ESO的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA),除其他外,它帮助天文学家精确测量 ,上周加入了合作。

“位于智利阿塔卡马沙漠Chajnantor高原的高处,ALMA的66个天线和精致的接收器使其成为EHT / GMVA协作中最大和最敏感的组成部分,将整体灵敏度提高了10倍,”ESO说。 “ALMA经历了几次升级以参与合作。 已经安装了专业设备,包括存储观测产生的大量数据所需的新硬盘,以及极其准确的原子钟,这对于将ALMA连接到整个VLBI网络至关重要。

GMVA--全球mm-VLBI阵列的首字母缩写 - 已经开始在3毫米波长下进行观测,并将持续到星期二。 然后,EHT将在4月5日至14日进行1.3毫米波长的观测。预计观测结果将于2017年底公布。

如果该项目成功地拍摄了黑洞的事件视界 - 我们目前的理解所暗示的边界,甚至光线都不能逃脱黑洞的引力 - 它可以为爱因斯坦的广义相对论提供具体的测试。 基于该理论的模型预测黑洞周围的大致圆形阴影。

shadow_evt 黑洞阴影的模拟图像:广义相对论预测阴影应为圆形(中间),但黑洞也可能具有扁长(左)或扁圆(右)阴影。 未来的EHT图像将测试此预测。 照片:D。Psaltis和A. Broderick

“现在,我们可能会看到不同的东西,”EHT项目主任Sheperd Doeleman在二月份 。 “正如我之前所说的那样,与爱因斯坦打赌绝不是一个好主意,但如果我们确实看到的东西与我们预期的非常不同,我们将不得不重新评估引力理论。”


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