事件视界望远镜放大另一个超大质量黑洞

　　2019年4 月 10 日，由事件视界望远镜(EHT)提供的第一张黑洞图像对世界进行了处理。具体来说，该图像是位于被称为M87（又名室女座 A）的超巨椭圆星系中心的超大质量黑洞(SMBH )。这些强大的自然力量位于大多数大型星系的中心，其中包括银河系（被称为人马座 A*的 SMBH 所在的星系）。
　　使用一种称为甚长基线干涉测量法(VLBI) 的技术，这张图像标志着天文学家新时代的诞生，他们终于可以对这些强大的自然力进行详细研究。由于 EHT 协作团队在 2017 年的 6 小时观测期内进行的研究，天文学家现在正在接受半人马座 A 核心区域和从它发出的射流的图像。
　　描述他们的发现研究，最近出现在天文宇宙，由EHT合作，其中涉及来自非洲，亚洲，欧洲，北美和南美的300多个研究人员进行的。来自马克斯普朗克射电天文学研究所、黑洞倡议(BHI)、耶鲁大学天文学和天体物理学中心、普林斯顿理论科学中心、熨斗研究所以及多所大学和研究机构的研究人员加入了他们的行列。
　　半人马座 A 星系的图像，结合了光学、X 射线和红外数据。
　　几十年来，天文学家已经知道 SMBH 位于被大量尘埃和气体环包围的大多数大型星系的中心。这些环是由 SMBH 的巨大引力引起的，它将尘埃和气体加速到相对论速度（光速的一小部分）并触发大量电磁能（包括无线电波）的释放。
　　这个过程是导致星系核变得＂活跃＂的原因——也就是。一个活动星系核（AGN）或类星体-在核心区域大大超过一枝独秀星系盘多次。虽然黑洞边缘的物质会吸积到它的表面，但周围的一些物质会在以相对论性喷流的形式捕获之前逃逸到太空中——这是已知宇宙中能量最高的特征之一。
　　正如他们在研究中指出的那样，从 2017 年 EHT 观测活动中获得的数据使该团队能够捕捉到频率高 10 倍、分辨率高 16 倍的图像。这是由 EHT 的分辨能力实现的，这是八个射电天文台的结果，当它们组合在一起时，就构成了一个具有地球大小的孔径的虚拟望远镜。
　　半人马座 A 距离银河系超过 1300 万光年，是离我们最近的射电星系，并且（以射电波长成像时）是夜空中最大、最亮的天体之一。使用允许拍摄 M87 图像的相同干涉测量技术，该团队以 1.3 毫米的波长以令人难以置信的清晰分辨率观察半人马座 A。
　　来自半人马座 A 的相对论喷流的特写图像。
　　正如该研究的合著者、EHT 董事会成员兼拉德堡德大学天体物理学教授 Heino Falcke 在 NOVA新闻稿中所说：＂这让我们第一次看到和研究了比光在一天中传播的距离还小的尺度上的河外射电射流。我们亲眼目睹了超大质量黑洞发射的巨大喷流是如何诞生的……
　　＂这些数据来自同一观测活动，该活动提供了著名的 M87 黑洞图像。新的结果表明，EHT 提供了关于种类丰富的黑洞的数据宝库，而且还有更多。＂
　　此前，在射电波长监测半人马座 A 的任务是通过使用南方毫秒干涉测量法(TANAMI)跟踪活动星系核来监督的，TANAMI 是一个多波长计划，由位于四大洲的九个射电望远镜组成。自 2000 年代中期以来，TANAMI 一直在研究半人马座 A 的核心区域，该区域具有厘米波长的 VLBI，以及南方天空中的其他相对论喷流和活动星系核 (AGN)。
　　然而，新图像不仅在分辨率上要高得多，而且还揭示了半人马座 A 以前从未见过的特征。例如，EHT 团队注意到半人马座 A 的边缘比中心更亮，这种现象在其他喷流中已经观察到，但从未如此明显。这些观察结果将为天体物理学家尝试模拟物质在 SMBH 存在下的行为方式提供信息，这仍不清楚。
　　特别是，天体物理学家仍在试图弄清楚相对论性喷流是如何发射的，或者它们如何在不扩散的情况下延伸数光年。＂我们发现用我们用于 M87 的相同模型来解释具有挑战性，＂ EHT 科学委员会副主席、该研究的合著者 Sera Markoff说。＂一定是发生了一些不同的事情，比如螺旋磁场，这为我们提供了关于它们如何‘挤压’喷流的新线索。＂
　　由于对半人马座 A 喷气机进行了新的 EHT 观测，据信喷气机的发射点与 SMBH 的可能位置一致。基于此，研究小组预测，未来以更短波长和分辨率的观测将能够拍摄半人马座 A 中心的 SMBH——类似于 2019 年用 M87 所做的。
　　这可能需要天基观测，这将允许进行更精确的基线干涉测量（不受大气失真的影响）。由于像 EHT 这样的阵列，对这种现象的持续研究也使天文学家能够观察物理定律在宇宙中最极端的环境中是如何运作的。