第二个“甜甜圈”来了！揭秘人类首张银河系中心黑洞照片的背后

昨晚（5月12日）

“事件视界望远镜”（EHT）合作组织

向人们展示了位于银河系中心的

超大质量黑洞的首张照片

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△ 银河系中心黑洞的首张照片（EHT合作组织提供）

这距离2019年4月10日人类首张黑洞照片——M87中心黑洞照片发布，已经过去了3年，而且这一次拍摄到的黑洞离我们更近，约二万七千光年。与前一张照片类似，银河系中心黑洞的样子也像一个“甜甜圈”。

△天文学家公布银河系中心黑洞的首张照片

01

什么是黑洞？

银河系中心黑洞是如何被发现的？

理论上，黑洞是1915年爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体，它具有的超强引力，使得光也无法逃脱它的势力范围，该势力范围称作黑洞的半径或事件视界。

宇宙中究竟有多少个黑洞？

这是现代天体物理学和宇宙学领域最紧迫的问题之一。经意大利国际高等研究院（SISSA）等机构的科学家最新研究显示，目前可观测宇宙中黑洞的数量约为4000亿亿个，而银河系中心黑洞就是其一。

银河系中心黑洞是怎么被发现的？

20世纪60年代末，有科学家提出，许多星系在其中心都有一个质量高达百万倍到几十亿倍太阳质量的超大质量黑洞，并断言这样一个超大质量的黑洞是过去活跃的“类星体阶段”的残余物。

同样，银河系也不应例外。两年后，银河系中心存在一个超大质量的黑洞的观点被论证。科学家提出，通过甚长基线干涉测量（VLBI）技术很快就能确定银河系中心黑洞的大小。

此后的几十年间，人们直接探测该黑洞的渴望不断地助推技术的发展，使人类能够一步步地“接近”黑洞的边缘。

2020年，诺贝尔物理学奖颁给了“银河系中心黑洞的发现”。此次发布的照片则提供了该超大质量黑洞存在的直接视觉证据。

02

虽迟但到！

银河系中心黑洞照片为啥晚了3年？

△ M87中心黑洞照片（EHT合作组织提供）

2019年

人类第一张黑洞照片发布

为什么银河系中心黑洞距地球更近

照片却比遥远的M87黑洞

“冲洗”出来晚了3年？

这是因为黑洞周围的气体，均以几乎接近光速绕着这两个黑洞高速旋转。气体绕转M87黑洞一周需要几天到数周时间，但对于相对小很多的银河系中心黑洞来说，几分钟内气体即可绕转一周。这意味着在“事件视界望远镜”合作组织观测之时，银河系中心黑洞周围绕转气体的亮度和图案，也在更快速地变化着，因此“冲洗”处理更难。

△ 银河系中心黑洞与M87中心黑洞的对比  中科院上海天文台供图

为了给银河系中心黑洞拍这张照片，研究团队创建了观测利器——事件视界望远镜，它是由分布在全球六地的八个射电望远镜组成的一个犹如地球那么大的虚拟望远镜。

这一成果集结了来自全球300多名研究人员的努力。他们花了五年时间，用超级计算机合成和分析数据，最终研究团队将诸多照片组合制作成一张银河系中心超大质量黑洞银心的最终照片。

△ 银河系中心黑洞的首张照片是这样做成的-EHT合作组 中科院上海天文台供图

03

银河系中心超大质量黑洞

会把地球吸走吗？

银河系中心是目前为止

离太阳系最近的超大质量黑洞

而银河系还有很多恒星级质量的黑洞

这些黑洞会影响

我们赖以生存的地球吗？

△上海天文台天马望远镜，它是东亚VLBI观测网的重要台站

中国科学院上海天文台台长沈志强表示，不会。“应该没有根本的影响，人类生活了几千年了，太阳系都快50亿年了，所以它的影响应该是一个长期的，不是短期的影响。”

两张黑洞照片发布后

科学家们又提出了新的目标

发现更多“甜甜圈”

以及拍摄一部银河系中心黑洞的“电影”

让我们期待更多“大片”上新吧

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