科學(xué)家們將夏威夷、亞利桑那州和加利福尼亞州的無(wú)線電天線連在一起,，設(shè)立了一個(gè)名為“視界望遠(yuǎn)鏡”(Event Horizon Telescope)的望遠(yuǎn)鏡陣列,，它比哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的精細(xì)度強(qiáng)2000倍。這些無(wú)線電天線指向距離銀河系約5000萬(wàn)光年遠(yuǎn)的M87星系,。M87上有一個(gè)比太陽(yáng)大60億倍的黑洞,，該研究團(tuán)隊(duì)利用這個(gè)陣列觀測(cè)到這個(gè)黑洞邊界附近的發(fā)光物質(zhì)。據(jù)悉,，黑洞的邊界被稱為“視界（event horizon）”,。麻省理工學(xué)院赫斯塔克天文臺(tái)的天文學(xué)家舍普?多爾曼(Shep Doeleman)說(shuō)：“一旦物體通過(guò)視界進(jìn)入黑洞內(nèi)部，它們就永遠(yuǎn)地消失了,?！倍酄柭退耐聜儗⒋隧?xiàng)研究的報(bào)告發(fā)表在了最新一期的《科學(xué)》雜志上。 超大質(zhì)量黑洞是愛因斯坦的引力論所預(yù)測(cè)的最極端的天體,。多爾曼說(shuō)：“在黑洞的邊界,，引力是如此強(qiáng)大，它將周圍的物體都拉進(jìn)去,。然而,，并非一切經(jīng)過(guò)視界的物體都被吸進(jìn)黑洞，比如由氣體和塵埃積聚的“宇宙堵車”（cosmic traffic jam）,，創(chuàng)造了一種平面“煎餅”狀物質(zhì),，被稱為“吸積盤”。吸積盤以接近光速的速度環(huán)繞黑洞運(yùn)行,，持續(xù)地向黑洞“喂食”過(guò)熱的物質(zhì),。隨著時(shí)間的推移，吸積盤可使黑洞與軌道物質(zhì)保持在相同的方向上旋轉(zhuǎn),。困在這個(gè)螺旋流的是磁場(chǎng),，在吸積盤的上方,，磁場(chǎng)使熱物質(zhì)加速運(yùn)行，由黑洞和吸積盤發(fā)出的高速射流噴出星系,，擴(kuò)散到幾十萬(wàn)光年遠(yuǎn),。這些射流可以影響到許多星系的進(jìn)程，包括恒星形成的速度,。 一束射流的軌跡可能幫助科學(xué)家了解黑洞引力占主導(dǎo)力量所在區(qū)域的這些黑洞的動(dòng)態(tài),。 多爾曼認(rèn)為，這種極端的環(huán)境是證實(shí)愛因斯坦廣義相對(duì)論的最佳方式,。他說(shuō)：“愛因斯坦的理論已經(jīng)在低引力場(chǎng)的情況下得到驗(yàn)證,，比如在地球上和在太陽(yáng)系上，但還沒有在黑洞的邊界得到證實(shí),?！?/p> 根據(jù)愛因斯坦的理論，一個(gè)黑洞的質(zhì)量和其自旋決定物質(zhì)在變得不穩(wěn)定和落向視界之前會(huì)盤旋得有多緊密,。由于M87星系的射流從這個(gè)最小的軌道噴出,，天文學(xué)家可以通過(guò)仔細(xì)測(cè)量射流離開黑洞時(shí)的大小估計(jì)黑洞的自旋。到目前為止,，還沒有望遠(yuǎn)鏡具備這種觀測(cè)所需的放大率,。多爾曼說(shuō)：“我們現(xiàn)在要問(wèn)，愛因斯坦是正確的嗎,？在這個(gè)非常強(qiáng)大的引力場(chǎng),，我們可以利用他的理論預(yù)測(cè)特征?！?/p> 該研究團(tuán)隊(duì)利用一種名為“甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量(Very Long Baseline Interferometry,，簡(jiǎn)稱為VLBI)”的技術(shù)，該技術(shù)使科學(xué)家能夠觀測(cè)到遙遠(yuǎn)星系非常精確的細(xì)節(jié),。多爾曼和他的團(tuán)隊(duì)使用這項(xiàng)技術(shù)測(cè)量的結(jié)果顯示,，吸積盤最內(nèi)層的軌道只有黑洞視界大小的5.5倍。根據(jù)物理原理,，這表明吸積盤的旋轉(zhuǎn)方向與黑洞的相同,。 該研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃擴(kuò)大其望遠(yuǎn)鏡陣列，將增加智利,、歐洲,、墨西哥、格陵蘭島和南極洲的無(wú)線電天線,，旨在在未來(lái)獲得更詳細(xì)的黑洞圖片,。 美國(guó)馬里蘭大學(xué)的天文學(xué)教授克里斯托弗?雷諾茲（Christopher Reynolds）說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果首次提供了觀測(cè)數(shù)據(jù),，這將有助于科學(xué)家了解一個(gè)黑洞的噴射行為,。雷諾茲說(shuō)：“噴流的基本性質(zhì)仍然很神秘,。許多天體物理學(xué)家懷疑噴流的動(dòng)力來(lái)自于黑洞的旋轉(zhuǎn)，但現(xiàn)在,，這些想法仍然完全在理論領(lǐng)域。這種測(cè)量方法是把這些想法放在實(shí)實(shí)在在的觀測(cè)基礎(chǔ)上的第一步,?！保ㄉ辛Γ?/p> |
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